JP6399426B2 - 農業用ハウスの設置評価装置、農業用ハウスの日照量調整装置、プログラム - Google Patents

農業用ハウスの設置評価装置、農業用ハウスの日照量調整装置、プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6399426B2
JP6399426B2 JP2013252514A JP2013252514A JP6399426B2 JP 6399426 B2 JP6399426 B2 JP 6399426B2 JP 2013252514 A JP2013252514 A JP 2013252514A JP 2013252514 A JP2013252514 A JP 2013252514A JP 6399426 B2 JP6399426 B2 JP 6399426B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sunshine
amount
agricultural house
date
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013252514A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014240829A (ja
JP2014240829A5 (ja
Inventor
真吾 長友
真吾 長友
谷澤 孝欣
孝欣 谷澤
尚史 児玉
尚史 児玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2013252514A priority Critical patent/JP6399426B2/ja
Priority to CN201480028088.6A priority patent/CN105228441A/zh
Priority to US14/787,512 priority patent/US10506767B2/en
Priority to PCT/JP2014/001869 priority patent/WO2014184996A1/ja
Priority to CN201710581630.6A priority patent/CN107439273A/zh
Publication of JP2014240829A publication Critical patent/JP2014240829A/ja
Publication of JP2014240829A5 publication Critical patent/JP2014240829A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6399426B2 publication Critical patent/JP6399426B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/243Collecting solar energy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/22Shades or blinds for greenhouses, or the like
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/12Sunshine duration recorders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J2001/4266Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors for measuring solar light
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Greenhouses (AREA)

Description

本発明は、農業用ハウスを設置する予定地の日照量を評価する農業用ハウスの設置評価装置、農業用ハウスで育成される植物に照射する日照量を調整する農業用ハウスの日照量調整装置に関する。また、本発明は、農業用ハウスの設置評価装置または農業用ハウスの日照量調整装置をコンピュータで実現するためのプログラムに関する。
一般に、造営物を建てる際に日照量を考慮することは重要である。たとえば、住宅を建築する場合、南側隣地に存在する建物の高さを基準として、冬至における正午の太陽の高さに伴う日影位置から目的の住宅の位置を決定する技術が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
特許文献1には、住宅を建築しようとする敷地に隣接した日影障害物が、目的の敷地に対して形成する1時間毎の日影線を形成し、1日分の日影線を重ね合わせることにより、日影積分値を求める技術が記載されている。特許文献1に記載された技術は、住宅の建築が目的であるから、たとえば、太陽高度がもっとも低い冬至に日影線が重なりあった時間数を、日影積分値として求めている。
特開2003−167065号公報
ところで、農業用ハウスは、植物を育成するために設置されるから、目的とする植物を育成する期間における日照量を知る必要がある。そのため、1日の日影積分値を求めるだけでは、農業用ハウスを設置する予定地の適否を判断することはできない。
本発明は、農業用ハウスを設置する予定地の適否を判断することが可能な農業用ハウスの設置評価装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、農業用ハウスで育成される植物に照射する日照量を調整する農業用ハウスの日照量調整装置、および農業用ハウスの設置評価装置または農業用ハウスの日照量調整装置をコンピュータで実現するためのプログラムを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る農業用ハウスの設置評価装置は、農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部とを備え、前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、前記領域抽出部は、前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、前記積算値が、前記農業用ハウスの環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備えることを特徴とする。
この農業用ハウスの設置評価装置において、前記入力装置は、前記予定地の位置情報に加えて、予定地の寸法と、前記予定地の周囲に存在し前記予定地に日影を形成する可能性がある障害物の位置および寸法とがさらに入力され、前記日照評価部は、前記位置情報に加えて前記障害物の位置および寸法を用いて、前記予定地における日照量の日時による変化を求めることが好ましい。
この農業用ハウスの設置評価装置において、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、所要の日照量が得られる前記農業用ハウスの配置および寸法の候補を定める配置設定部をさらに備え、前記提示装置は、前記配置設定部が定めた前記農業用ハウスの配置および寸法の候補を視覚化して提示することが好ましい。
この農業用ハウスの設置評価装置において、前記配置設定部は、日時による日照量の変化に加えて、前記農業用ハウス内で育成する植物の種類を用いて、前記植物に適した日照量が得られるように、前記農業用ハウスの配置および寸法の候補を定めることが好ましい。
この農業用ハウスの設置評価装置において、前記入力装置は、前記予定地に設置される前記農業用ハウスの棟数がさらに入力され、前記配置設定部は、前記農業用ハウスが複数棟である場合、前記農業用ハウスの棟間の間隔を自動的に定めることが好ましい。
この農業用ハウスの設置評価装置において、前記判定部は、前記日照量に基づいて、前記基準範囲を定めることが好ましい。
この農業用ハウスの設置評価装置において、前記判定部は、前記日照量が既定の上限値以上になる季節には、前記基準範囲を、前記予定地における前記積算値から求めた代表値以上の範囲に定めることが好ましい。
この農業用ハウスの設置評価装置において、前記判定部は、前記日照量が既定の下限値以下になる季節には、前記基準範囲を、前記予定地における前記積算値から求めた代表値を下回らない範囲に定めることが好ましい。
この設置評価装置において、前記センサは、温度センサ、湿度センサ、土壌水分センサの群から選択される少なくとも1種類を含むことが好ましい。
本発明の一態様に係る農業用ハウスの設置評価装置は、農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部と、を備え、前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、前記領域抽出部は、前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、前記積算値が、前記予定地における前記農業用ハウスの外部環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備え
この農業用ハウスの設置評価装置において、前記判定部は、前記日照量が既定の上限値以上になる季節には、前記基準範囲を、前記予定地における前記積算値から求めた代表値以上の範囲に定めることが好ましい。
この農業用ハウスの設置評価装置において、前記センサは、照度センサまたは日射センサを含むことが好ましい。
本発明の一態様に係る農業用ハウスの日照量調整装置は、農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、前記農業用ハウスにおける植物の育成環境を調節する環境調節装置の動作を制御する制御装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部とを備え、前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、前記領域抽出部は、前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、前記積算値が、前記農業用ハウスの環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備え、前記制御装置は、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化と前記センサが監視する情報とを用いて、前記植物の育成に適した日照量が得られるように制御内容を定めることを特徴とする。
この農業用ハウスの日照量調整装置において、前記入力装置は、前記予定地の位置情報に加えて、予定地の寸法と、前記予定地の周囲に存在し前記予定地に日影を形成する可能性がある障害物の位置および寸法とがさらに入力され、前記日照評価部は、前記位置情報に加えて前記障害物の位置および寸法を用いて、前記予定地における日照量の日時による変化を求めることが好ましい。
この農業用ハウスの日照量調整装置において、前記環境調節装置は、前記植物に照射される外光を減光する第1位置と、前記植物に照射される外光を減光しない第2位置との間で移動可能であるカーテンと、前記カーテンを移動させる駆動装置とを備え、前記制御装置は、前記カーテンを第1位置に移動させるタイミングと、前記カーテンを第2位置に移動させるタイミングとを前記駆動装置に指示することが好ましい。
この農業用ハウスの日照量調整装置において、前記カーテンは、前記農業用ハウスの屋根に設けられた屋根カーテンを含み、前記制御装置は、日の出から日の入までの時間が所定の基準時間以上になる時季に、前記屋根カーテンを前記第1位置に移動させるように前記駆動装置に指示することが好ましい。
この農業用ハウスの日照量調整装置において、前記環境調節装置は、前記農業用ハウスの東側の側壁に設けられた第1の窓と、前記農業用ハウスの西側の側壁に設けられた第2の窓と、前記第1の窓および前記第2の窓を開位置と閉位置との間で駆動する開閉装置とを備え、前記カーテンは、前記農業用ハウスの東側の側壁に設けられた第1の側カーテンと、前記農業用ハウスの西側の側壁に設けられた第2の側カーテンとを含むことが好ましい。
この農業用ハウスの日照量調整装置において、前記制御装置は、夏季には、前記第1の窓および前記第2の窓を開位置に移動させるように前記開閉装置に指示し、かつ、南中時刻前であって太陽高度が第1の基準角度以下である時間帯は、前記第1の側カーテンを前記第1位置に移動させ、前記第2の側カーテンを前記第2位置に移動させるように前記駆動装置に指示し、南中時刻後であって太陽高度が第2の基準角度以下である時間帯は、前記第1の側カーテンを前記第2位置に移動させ、前記第2の側カーテンを前記第1位置に移動させるように前記駆動装置に指示し、太陽高度が前記第1の基準角度と前記第2の基準角度との間である時間帯は、前記第1の側カーテンと前記第2の側カーテンとをともに前記第1位置に移動させるように前記駆動装置に指示することが好ましい。
この農業用ハウスの日照量調整装置において、前記制御装置は、冬季には、前記第1の窓および前記第2の窓を閉位置に移動させるように前記開閉装置に指示し、かつ、南中時刻前であって太陽高度が第3の基準角度以下である時間帯は、前記第1の側カーテンを前記第2位置に移動させ、前記第2の側カーテンを前記第1位置に移動させるように前記駆動装置に指示し、南中時刻後であって太陽高度が第4の基準角度以下である時間帯は、前記第1の側カーテンを前記第1位置に移動させ、前記第2の側カーテンを前記第2位置に移動させるように前記駆動装置に指示することが好ましい。
本発明の一態様に係る農業用ハウスの日照量調整装置は、農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、前記農業用ハウスにおける植物の育成環境を調節する環境調節装置の動作を制御する制御装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部とを備え、前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、前記領域抽出部は、前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、前記積算値が、前記予定地における前記農業用ハウスの外部環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備え、前記制御装置は、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化と前記センサが監視する情報とを用いて、前記植物の育成に適した日照量が得られるように制御内容を定める。
本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータを、農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部とを備え前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、前記領域抽出部は、前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、前記積算値が、前記農業用ハウスの環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備える農業用ハウスの設置評価装置として機能させるものである。
本発明の一態様に係る別のプログラムは、コンピュータを、農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、前記農業用ハウスにおける植物の育成環境を調節する環境調節装置の動作を制御する制御装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部とを備え、前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、前記領域抽出部は、前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、前記積算値が、前記農業用ハウスの環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備え、前記制御装置が、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化と前記センサが監視する情報とを用いて、前記植物の育成に適した日照量が得られるように制御内容を定める農業用ハウスの日照量調整装置として機能させるものである。
本発明の一態様に係る別のプログラムは、コンピュータを、農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部とを備え、前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、前記領域抽出部は、前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、前記積算値が、前記予定地における前記農業用ハウスの外部環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備える農業用ハウスの設置評価装置として機能させるものである。
本発明の一態様に係る別のプログラムは、コンピュータを、農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、前記農業用ハウスにおける植物の育成環境を調節する環境調節装置の動作を制御する制御装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部とを備え、前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、前記領域抽出部は、前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、前記積算値が、前記予定地における前記農業用ハウスの外部環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備え、前記制御装置が、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化と前記センサが監視する情報とを用いて、前記植物の育成に適した日照量が得られるように制御内容を定める農業用ハウスの日照量調整装置として機能させるものである。
本発明の構成によれば、農業用ハウスを設置する予定地について、日時による日照量の変化を視覚化して提示するので、農業用ハウスを設置する予定地の適否を判断することが可能になるという利点を有する。
実施形態1を示すブロック図である。 実施形態1において障害物による日影の形成例を示す図である。 実施形態1に用いる農業用ハウスの外観を示す斜視図である。 実施形態1において複数棟の農業用ハウスの配置例を示す図である。 実施形態1において複数棟の農業用ハウスによる日照を示す図である。 実施形態2を示すブロック図である。 実施形態2の動作例を示す図である。 実施形態2の動作例を示す図である。 実施形態3を示すブロック図である。 実施形態3の使用例を示すブロック図である。
(基本構成)
図1、図2に示すように、以下に説明する農業用ハウスの設置評価装置10は、入力装置11、日照評価部12、提示装置13を備える。入力装置11は、農業用ハウス20を設置する予定地22の位置情報が入力される。日照評価部12は、入力装置11から入力された位置情報を用いて予定地22における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める。提示装置13は、日照評価部12が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する。
入力装置11は、予定地22の位置情報に加えて、予定地22の寸法と、予定地22の周囲に存在し予定地22に日影41を形成する可能性がある障害物40の位置および寸法とがさらに入力されることが望ましい。この場合、日照評価部12は、位置情報に加えて障害物40の位置および寸法を用いて、予定地22における日照量の日時による変化を求める。
設置評価装置10は、日照評価部12が求めた日時による日照量の変化を用いて、所要の日照量が得られる農業用ハウス20の配置および寸法の候補を定める配置設定部14を備えることが望ましい。この場合、提示装置13は、配置設定部14が定めた農業用ハウスの配置および寸法の候補を視覚化して提示する。
配置設定部14は、日時による日照量の変化に加えて、農業用ハウス20内で育成する植物の種類を用いて、この植物に適した日照量が得られるように、農業用ハウス20の配置および寸法の候補を定めることが望ましい。
入力装置11は、予定地22に設置される農業用ハウス20の棟数がさらに入力されることが望ましい。この場合、配置設定部14は、農業用ハウス20が複数棟である場合、農業用ハウス20の棟間の間隔を自動的に定めることが望ましい。
さらに、設置評価装置10は、日照評価部12が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部16を備えることが望ましい。この場合、提示装置13は、領域抽出部16が抽出した領域を視覚化して提示する。
領域抽出部16は、積算部161と判定部162とを備えることが望ましい。積算部161は、予定地22での指定期間における日照量の積算値を求める。また、判定部162は、積算値が、農業用ハウス20の環境を監視するセンサ55の設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを判定条件として、センサ55の設置場所の候補となる領域を抽出する。
判定部162は、日照量に基づいて基準範囲を定めることが望ましい。この場合、判定部162は、日照量が既定の上限値以上になる季節には、基準範囲を、予定地22における積算値から求めた代表値以上の範囲に定めることが望ましい。一方、判定部162は、日照量が既定の下限値以下になる季節には、基準範囲を、予定地22における積算値から求めた代表値を下回らない範囲に定めることが望ましい。前者の季節は北半球では夏季に相当し、後者の季節は北半球では冬季に相当する。
センサ55は、温度センサ、湿度センサ、土壌水分センサの群から選択される少なくとも1種類を含むことが望ましい。
また、判定部162は、予定地22における農業用ハウス20の外部環境を監視するセンサ55の設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを判定条件として、センサ55の設置場所の候補となる領域を抽出してもよい。この技術は、予定地22に複数棟(たとえば、10棟程度)の農業用ハウス20を設ける場合に、複数棟の農業用ハウス20で共用する1個のセンサ55を配置する場所を決定する場合に利用される。
この場合、判定部162は、日照量が既定の上限値以上になる季節には、基準範囲を、予定地22における積算値から求めた代表値以上の範囲に定めることが望ましい。センサ55は、照度センサまたは日射センサを含むことが望ましい。
また、図6に示すように、以下に説明する農業用ハウスの日照量調整装置30は、入力装置31、日照評価部32、制御装置33を備える。入力装置31は、農業用ハウスを設置する予定地22の位置情報が入力される。日照評価部32は、入力装置31から入力された位置情報を用いて予定地22における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める。制御装置33は、農業用ハウス20における植物の育成環境を調節する環境調節装置50の動作を制御する。また、制御装置33は、日照評価部32が求めた日時による日照量の変化を用いて、植物の育成に適した日照量が得られるように制御内容を定める。
入力装置31は、予定地22の位置情報に加えて、予定地22の寸法と、予定地22の周囲に存在し予定地22に日影41を形成する可能性がある障害物40の位置および寸法とがさらに入力される。日照評価部32は、位置情報に加えて障害物40の位置および寸法を用いて、予定地22における日照量の日時による変化を求めることが望ましい。
環境調節装置50は、植物に照射される外光を減光する第1位置と、植物に照射される外光を減光しない第2位置との間で移動可能であるカーテン51と、カーテン51を移動させる駆動装置52とを備える。制御装置33は、カーテン51を第1位置に移動させるタイミングと、カーテン51を第2位置に移動させるタイミングとを駆動装置52に指示する。
図7、図8に示すように、カーテン51は、農業用ハウス20の屋根21に設けられた屋根カーテン511を含むことが望ましい。制御装置33は、日の出から日の入までの時間が所定の基準時間以上になる時季に、屋根カーテン511を第1位置に移動させるように駆動装置52に指示することが望ましい。
環境調節装置50は、農業用ハウス20の東側の側壁23に設けられた第1の窓531と、農業用ハウス20の西側の側壁23に設けられた第2の窓532と、第1の窓531および第2の窓532を開位置と閉位置との間で駆動する開閉装置54とを備える。カーテン51は、農業用ハウス20の東側の側壁23に設けられた第1の側カーテン5121と、農業用ハウス20の西側の側壁23に設けられた第2の側カーテン5122とを含むことが望ましい。
夏季には、制御装置33は、第1の窓531および第2の窓532を開位置に移動させるように開閉装置54に指示する。加えて、制御装置33は、第1の側カーテン5121と第2の側カーテン5122とが太陽高度に応じて以下の位置に移動するように、駆動装置52に指示する。すなわち、南中時刻前であって太陽高度が第1の基準角度以下である時間帯は、第1の側カーテン5121は第1位置、かつ第2の側カーテン5122は第2位置が望ましい。また、南中時刻後であって太陽高度が第2の基準角度以下である時間帯は、第1の側カーテン5121は第2位置、第2の側カーテン5122は第1位置が望ましい。さらに、太陽高度が第1の基準角度と第2の基準角度との間である時間帯は、第1の側カーテン5121と第2の側カーテン5122とはともに第1位置が望ましい。
冬季には、制御装置33は、第1の窓531および第2の窓532を閉位置に移動させるように開閉装置54に指示する。加えて、制御装置33は、第1の側カーテン5121と第2の側カーテン5122とが太陽高度に応じて以下の位置に移動するように、駆動装置52に指示する。すなわち、南中時刻前であって太陽高度が第3の基準角度以下である時間帯は、第1の側カーテン5121は第2位置、かつ第2の側カーテン5122は第1位置が望ましい。南中時刻後であって太陽高度が第4の基準角度以下である時間帯は、第1の側カーテン5121は第1位置、第2の側カーテン5122は第2位置が望ましい。
以下に説明するプログラムは、コンピュータを、入力装置11と日照評価部12と提示装置13とを備える農業用ハウスの設置評価装置10として機能させる。
また、以下に説明する別のプログラムは、コンピュータを、入力装置31と日照評価部32と制御装置33とを備える農業用ハウスの日照量調整装置30として機能させる。
(実施形態1)
図1に示すように、設置評価装置10は、入力装置11、日照評価部12、提示装置13、配置設定部14、データ記憶部15を備える。設置評価装置10は、汎用のコンピュータにプログラムを実行させることによって実現される。ただし、設置評価装置10は、専用装置であってもよい。プログラムは、インターネットのような電気通信回線を通して提供されるか、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体により提供される。
図示例では、入力装置11と提示装置13とが、設置評価装置10に一体に設けられているが、入力装置11と提示装置13とは、他の構成要素から分離されていてもよい。たとえば、入力装置11および提示装置13が端末装置であって、他の構成要素が端末装置と通信可能となるように、電気通信回線に接続された他のコンピュータ装置であってもよい。端末装置は、ノート型パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末などから選択される。また、コンピュータ装置は、ウェブサーバ、クラウドコンピューティングシステムなどから選択される。
設置評価装置10は、農業用ハウス20(図2参照)を設置する予定地22において、農業用ハウス20を用いて育成する植物に必要な日照量を確保できるかを評価するために用いられる。そのため、入力装置11に入力される情報は、予定地22の位置情報を含む。入力装置11は、位置情報の入力フィールドが表示されるディスプレイと、入力フィールドに文字を入力するための操作キーとを備える。操作キーは、たとえば、ディスプレイとは独立したキーボード、ディスプレイの画面に重ねられたタッチパネルなどから選択される。
なお、育成する植物の種類にとくに制限はないが、以下に説明する実施形態は、ホウレンソウ、コマツナ、ミズナなどの軟弱野菜を想定している。この種の植物を育成する農業用ハウス20は、夏季には日中の温度上昇を抑制することが要求され、冬季には夜間の温度低下を抑制することが要求される。
予定地22の位置情報は、植物を育成する作土表面の日照を見積もるために必要な情報であり、太陽との相対的な位置がわかればよいから、地表面で数十km程度の距離の誤差が許容される。したがって、予定地22の位置情報は、0.1度程度の精度で、緯度および経度により指定される。この場合の距離の誤差は、10km程度である。
この程度の精度であれば、予定地22に行ける場合、GPS(Global Positioning System)による測位装置を用いて実測すればよい。とくに、スマートフォン、タブレット端末のようにGPSの機能が組み込まれている移動体端末を入力装置11に用いる場合、移動体端末に内蔵されたGPSの機能と設置評価装置10とを連動させることにより、位置情報の入力の手間を省くことが可能である。
また、予定地22の位置情報を実測するのではなく、地図から求めるようにしてもよい。たとえば、インターネット上で公開されている地図データの上で予定地22の位置を指定すれば、緯度および経度を十分な精度で取得することが可能である。このように地図データで予定地22の位置を指定することによって、緯度と経度とを取得可能である場合、位置の指定により取得される緯度および経度のデータを設置評価装置10で用いてもよい。
このように、入力装置11に位置情報を入力するためのユーザインターフェイスは、必ずしも入力フィールドおよび操作キーの組み合わせに限らず、種々の構成が可能である。
日照評価部12は、入力装置11に入力された予定地22の位置情報を用いてコンピュータシミュレーションを行うことにより、予定地22における日照量の日時による変化を求める。予定地22の緯度および経度と日時とが既知であれば、太陽の方位と仰角(高度)とは、これらを関係付ける既知のデータを用い、簡単な補間演算を行うことにより求められる。しかも、太陽の方位と高度とは高精度に求める必要がないから、緯度および経度、日時、太陽の方位および高度を関係付けるデータは低精度でよく、データ量は比較的少なくなる。このデータは、データ記憶部15に保存される。
したがって、日照評価部12は、入力装置11に入力された位置情報と、データ記憶部15に格納されたデータとを用いて、太陽の方位および高度を日時に応じて算出する。農業用ハウス20は、植物を育成するために用いられるから、植物が育成される期間における日照量を評価しなければならない。そのため、日照評価部12は、太陽の方位および高度を、特定の日時について求めるのではなく、入力装置11を用いて指定される所定期間におけるすべての日時、あるいは1年間のすべての日時について求める。なお、太陽の方位および高度は、10分〜1時間程度の時間間隔で求めれば実用上は十分である。
上述のように、所定の時間間隔で日時ごとの太陽の方位および高度が求められると、日時ごとの太陽光の光量(日照量)を見積もることが可能になる。ここでは、単純化のために、太陽から放射され、地球に到達する単位面積当たりの光束は、年間を通して一定であると仮定する。植物を育成する作土表面の単位面積当たりの光束は、作土表面と太陽とがなす角度によって変化する。そのため、単位時間当たりの日照量は、夏季においては冬季よりも多くなる。
農業用ハウス20で育成しようとする植物に関して、育成に必要な日照量が既知であるから、日照評価部12は、予定地22において、当該植物について必要な日照量(積算値)が得られるか否かを判断する。農業用ハウス20で育成しようとする植物に必要な日照量はデータ記憶部15にあらかじめ格納されていることが望ましい。
緯度および経度、日時、太陽の方位および高度を関係付けたデータと、植物、日照量を関係付けたデータとの少なくとも一方は、データ記憶部15ではなく、設置評価装置10と電気通信回線を通して通信する別のコンピュータ装置に格納されていてもよい。すなわち、データ記憶部15に代えて、コンピュータサーバ、クラウドコンピューティングシステムなどを用いることも可能である。
日照評価部12は、所定期間(入力装置11で指定した期間、あるいは年間)における所定の時間間隔の日照量を求めると、所定期間において、育成しようとする植物に必要な日照量が得られるか否かを判断し、判断した結果を提示装置13に出力する。
日照評価部12は、日照量に関する判断を行わずに、時間経過に伴う日照量の変化を提示装置13に出力する機能を備えていてもよい。すなわち、農業用ハウス20を設置する予定地22について、提示装置13により日照量の変化を視覚化した状態で提示してもよい。つまり、日照評価部12は、所定の時間間隔で求めた日照量の変化を提示装置13に動画として提示するためのデータと、入力装置11で指定した期間における日照量の積算値の変化を提示装置13に動画として提示するためのデータとの少なくとも一方を生成する。
上述のように、提示装置13には予定地22の日照量が提示されるから、利用者は、提示装置13に提示された情報に基づいて農業用ハウス20を設置するための意思決定を行い易くなる。ここでの意思決定は、農業用ハウス20の仕様、農業用ハウス20の配置などに関する内容を含む。
ところで、図2に示すように、農業用ハウス20を設置する予定地22の日照量は日影41によっても変化する。そのため、予定地22の周囲に日影41を形成する可能性のある建物や樹木のような障害物40が存在する場合、日照評価部12は、障害物40が形成する日影41を考慮して日照量を見積もる。日影41は、予定地22の周囲に存在する障害物40だけではなく、予定地22の周囲の地形も影響するが、山間や谷間のような日影41が生じやすい地形を除いて、通常は、地形による日影41の影響は省略してもよい。なお、図2は立春頃の状態を示し、図2(a)は7:00、図2(b)は8:00の日影41の例を示している。
障害物40による日影41の影響を考慮する場合、入力装置11に障害物40の位置(予定地22に対する相対位置)および寸法が入力される。また、予定地22の寸法も入力装置11から入力される。入力装置11は、ディスプレイと操作キーとを備える。ディスプレイは、障害物40の位置および寸法の入力フィールドと予定地22の寸法の入力フィールドとを表示し、操作キーは、入力フィールドに文字を入力するために用いられる。
障害物40により形成される日影41は、太陽の方位および高度を考慮したシミュレーションによって求められる。本実施形態は、簡易なシミュレーションを行うために、障害物40の形状は直方体に単純化される。また、雑木林のような障害物については、雑木林の全体を一つの障害物40として取り扱い、雑木林の全体が一つの直方体で表される。障害物40の位置は、予定地22に対する方位と距離とで表され、障害物40の寸法は、高さと幅と奥行きとで表される。さらに、予定地22の形状は長方形状に単純化され、予定地22の寸法は、各辺の長さで表される。
障害物40の寸法は、実測すれば得られるが、実測には計測装置が必要であり、計測には時間を要するから、予定地22の日照量を簡便に評価するという目的にそぐわない。そのため、障害物40の写真を用いて障害物40の寸法を推定するか、障害物40による日影41の寸法を計測し、計測した日時の太陽の方位および高度から障害物40の寸法を推定することが望ましい。このように簡易に求めた障害物40の寸法は高精度ではないが、日照量を簡易に見積もる程度であれば利用可能である。また、予定地22に対する障害物40の位置は、インターネット上で公開されている地図データを用いることにより簡易に求めることができる。
障害物40による日影41の影響を加味して日照量の変化を提示すれば、利用者は、農業用ハウス20を予定地22に設置するための意思決定を行いやすくなる。なお、日照量に適宜の基準値を定めておき、基準値以上の日照量が得られるように、農業用ハウス20の仕様および配置を、適宜のルールに従って自動的に設定することも可能である。この場合、天候による日照量の変化を考慮することが望ましい。天候による日照量の影響を考慮する場合には、予定地22における過去の気象データに基づいて、日照量を補正すればよい。
上述したように、日照評価部12が日時による日照量の変化を求めることにより、予定地22に農業用ハウス20を設置するか否かの判断が可能になる。ただし、予定地22の中でも日照量にむらが生じるから、適正な日照量を得るためには、農業用ハウス20の配置を考慮する必要がある。また、目的とする植物の収穫量に応じて、農業用ハウス20の形状や寸法を考慮する必要がある。
図3に示すように、本実施形態の農業用ハウス20は、地面に立つ部位が長方形状になるように組み合わせた4枚の側壁23を備え、傾斜した2つの平面を突き合わせた断面三角形状の屋根21を側壁23の上に載せた形状に形成されている。すなわち、屋根21は切妻屋根のような形状に形成されている。ただし、屋根21の形状は一例であって、たとえば、断面半円状などの形状であってもよい。
以下では、農業用ハウス20の妻壁を結ぶ方向を長軸方向と呼び、地面に沿う面内で長軸方向に直交する方向を短軸方向と呼ぶ。農業用ハウス20の妻壁には出入用の戸(図示せず)が設けられる。また、農業用ハウス20における短軸方向の両端である2枚の側壁23には、それぞれ窓53が形成される。以下では、一方を第1の窓531と呼び、他方を第2の窓532と呼ぶ。
農業用ハウス20は、原則として、長軸方向が南北方向に沿うように配置される。ただし、長軸方向が南北方向に対して比較的小さい角度範囲(たとえば、30度以内)である場合は、長軸方向が必ずしも南北方向に一致していなくてもよい。たとえば、予定地22に日影41を生じる雑木林のような障害物40が存在し、障害物40が南北方向に沿う配置ではない場合、農業用ハウス20の全体の日照量が平均化されるように、農業用ハウス20の長軸方向を障害物40に沿わせる場合がある。
すなわち、農業用ハウス20を設置する予定地22の中で農業用ハウス20における作土表面の日照量のむらが低減されるように、農業用ハウス20の配置が定められることが望ましい。そのため、設置評価装置10は、予定地22における農業用ハウス20の配置および寸法を定める配置設定部14を備えることが望ましい。配置設定部14は、日照評価部12が求めた日時による日照量の変化を用いて、予定地22から所要の日照量が得られる領域を抽出し、当該領域に配置可能な農業用ハウス20の寸法および配置を定める。農業用ハウス20の配置は、長軸方向の寸法と短軸方向の寸法および南北方向に対する長軸方向の角度を含む。
配置設定部14が用いる日照量は、入力装置11を用いて利用者が適宜に定めることが可能であるが、育成する植物に適した日照量となるように、植物の種類に応じて定めることが望ましい。したがって、配置設定部14は、農業用ハウス20内で育成する植物の種類を用いて、この植物に適した日照量が得られるように、農業用ハウス20の配置および寸法の候補を定める。配置設定部14が定めた農業用ハウス20の配置の候補および寸法の候補は、提示装置13で視覚化された状態で提示される。
予定地22の面積が1棟の農業用ハウス20の敷地面積に比べて十分に大きい場合、あるいは複数種類の植物を育成する場合には、複数棟の農業用ハウス20が設置されることがある。そのため、入力装置11は、予定地22に設置される農業用ハウス20の棟数を入力するための入力フィールドを備えていることが望ましい。
予定地22に複数棟の農業用ハウス20が設置される場合、図4に示すように、予定地22の各辺に沿って等間隔に農業用ハウス20が配列されると仮定する。また、予定地22の周部には余幅地24が残るように農業用ハウス20が配置され、かつ隣接する農業用ハウス20の間には隙間地25が形成されるように農業用ハウス20が配置される。以下では、図4に示す方向に従ってX方向とY方向とを規定する。図示例では、農業用ハウス20の長軸方向をX方向に定め、短軸方向をY方向に定めている。予定地22に複数棟の農業用ハウス20が設置される場合、X方向の棟数n1およびY方向の棟数n2が指定される。 入力装置11は、予定地22、余幅地24、隙間地25について、それぞれX方向とY方向との寸法が入力可能になるように、それぞれの入力フィールドを備えることが望ましい。すなわち、入力装置11は、予定地22のX方向およびY方向の寸法W1,W2と、余幅地24のX方向およびY方向の寸法M11,M12,M21,M22と、隙間地25のX方向およびY方向の寸法D1,D2との入力フィールドを備えることが望ましい。
なお、余幅地24については、予定地22の4辺でそれぞれ寸法を定めている。図4に示す農業用ハウス20の上向きが北向きであるとすれば、寸法M11は西側、寸法M12は東側、寸法M21は北側、寸法M22は南側の余幅地24の寸法に相当する。この例における向きは本実施形態を限定する趣旨ではなく、理解のために仮に設定した向きであって、たとえば、農業用ハウス20の上向きを北向きに対して東寄りの向きとするなど、農業用ハウス20の向きについては適宜に設定可能である。
ところで、複数棟の農業用ハウス20が隣接して設けられていると、農業用ハウス20により形成される日影43により日照量が変化すると考えられる。そのため、農業用ハウス20の寸法(X方向の寸法L1、Y方向の寸法L2、全体の高さL3、屋根21を除く高さL4)も入力装置11に入力される(図3参照)。このように、入力装置11は、種々の寸法や農業用ハウス20の棟数を、農業用ハウス20の情報として入力するための入力フィールドを備える。
入力装置11に与えるパラメータは、予定地22の寸法W1,W2と農業用ハウス20の仕様に関する寸法L1〜L4とが必須である。上述した農業用ハウス20の棟数n1,n2と、寸法M11,M12,M21,M22,D1,D2との各パラメータは、一部のパラメータを与えることにより自動的に算出することが可能である。したがって、入力装置11から入力するパラメータは一部を省略することが可能である。
たとえば、棟数n1,n2と、余幅地24の寸法M11,M21と、隙間地25の寸法D1,D2とを指定する場合、余幅地24の寸法M12,M22は自動的に設定される。
X方向について、予定地22の寸法W1は、W1=M11+M12+n1・L1+(n1−1)・D1という関係式で表される。この関係式における未知数である余幅地24の寸法M12は、M12=W1−{n1・(L1+D1)−D1}−M11として定められる。
また、Y方向について、予定地22の寸法W2は、W2=M21+M22+n2・L2+(n2−1)・D2という関係式で表される。この関係式における未知数である余幅地24の寸法M22は、M22=W2−{n2・(L2+D2)−D2}−M21として定められる。
同様にして、余幅地24の寸法M11,M12,M21,M22と棟数n1,n2とを指定する場合、未知数である隙間地25の寸法D1,D2は、それぞれD1={W1−(M11+M12)−n1・L1}/(n1−1)、D2={W2−(M21+M22)−n2・L2}/(n2−1)と表される。
隙間地25の寸法D1,D2のみを指定することも可能である。この場合、余幅地24の寸法M11,M12,M21,M22が未知数になり、関係式から直接に求められるのは、寸法(M11+M12)と寸法(M21+M22)とになる。ここで、制約条件として、M11=M12、M21=M22を用いると、求められた寸法(M11+M12)および寸法(M21+M22)をそれぞれ二分の一にすることによって、寸法M11,M12,M21,M22が求められる。なお、求められた寸法(M11+M12)および寸法(M21+M22)をそれぞれ二分の一にすることは必須ではなく、適宜の割合で分配すればよい。
上述のように複数棟の農業用ハウス20が設置される場合、日照評価部12は、隣接する農業用ハウス20による日射量への影響も併せて評価する。
たとえば、隣接する農業用ハウス20を透過した光が作土表面に照射される場合、農業用ハウス20に用いられている被覆材の透過率を考慮して日照量が補正される。被覆材の透過率は、たとえば80%である。
また、実施形態2において説明するように、農業用ハウス20には、屋根カーテン511と第1の側カーテン5121および第2の側カーテン5122とが配置される(図7参照)。これらのカーテン51は、外光を減光する第1位置と、外光を減光しない第2位置との間で移動し、第2位置においてカーテンが集められてカーテン溜まりが形成される。
そのため、図5に示すように、農業用ハウス20を透過する光は、農業用ハウス20の被覆材を透過することにより減光され、隣接する農業用ハウス20の被覆材を通して作土表面に照射される。図5には、農業用ハウス20を透過した光が照射される領域42と、カーテン溜まりにより形成される日影43とが示されている。なお、図5は上向きを北向きに設定している。
なお、図5は秋分頃の状態を示し、図5(a)は午前10時、図5(b)は午前11時の日照の状態を示している。したがって、日照評価部12は、このような日照量の変化をコンピュータシミュレーションにより求め、提示装置13を通して利用者に提示することによって、日時に応じた日照量の変化を利用者に示すことが可能になる。
(実施形態2)
実施形態1は、予定地22の日照量を考慮することにより、予定地22の日照量に基づいて農業用ハウス20の配置を定める技術について説明した。以下では、農業用ハウス20で育成される植物に対する日照量を制御する技術について説明する。
本実施形態は、図6に示すように、設置評価装置10に代えて日照量調整装置30を備える。日照量調整装置30は、入力装置31、日照評価部32、制御装置33を備える。日照量調整装置30は、汎用のコンピュータにプログラムを実行させることによって実現される。ただし、日照量調整装置30は、専用装置であってもよい。プログラムは、インターネットのような電気通信回線を通して提供されるか、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体により提供される。
図示例では、入力装置31が、日照量調整装置30に一体に設けられているが、入力装置31は、他の構成要素から分離されていてもよい。たとえば、入力装置31が端末装置であって、他の構成要素が端末装置と通信可能となるように、電気通信回線に接続された他のコンピュータ装置であってもよい。端末装置は、ノート型パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末などから選択される。また、コンピュータ装置は、ウェブサーバ、クラウドコンピューティングシステムなどから選択される。
農業用ハウス20には、植物の育成環境を制御する環境調節装置50が設けられる。環境調節装置50は、植物への日照量を調節する構成のほか、植物の周囲の温度、湿度を調節する構成、植物に灌水する水分量を調節する構成も設けられる。本実施形態では、日照量を調節する構成として、農業用ハウス20の内部空間に配置されたカーテン51を用いる。また、植物の周囲の温度および湿度を調節する構成として、実施形態1で説明した第1の窓531および第2の窓532を用いる。農業用ハウス20は、環境調節装置50として他の構成も備えているが、本実施形態では説明しない。
カーテン51は、外光を30〜50%程度減光するように形成されている。また、カーテン51は、植物に照射される外光を減光する第1位置と、植物に照射される外光を減光しない第2位置との間で移動する。カーテン51の移動は、モータを備える駆動装置52により行われる。
カーテン51は、屋根21に沿って配置される屋根カーテン511と、第1の窓531に沿って配置された第1の側カーテン5121と、第2の窓532に沿って配置された第2の側カーテン5122とが設けられる。駆動装置52は、屋根カーテン511と、第1の側カーテン5121と、第2の側カーテン5122とを独立して個別に移動させる。ここに、第1の窓531と第2の窓532とは、開閉装置54により独立して個別に開閉される。
屋根カーテン511は、屋根21の勾配に沿って移動する形式と、農業用ハウス20の長軸方向に沿って移動する形式とがあるが、本実施形態は後者の構成を想定する。すなわち、屋根カーテン511は、農業用ハウス20の長軸方向において2枚の屋根カーテン511が並べて設けられる。この屋根カーテン511は、2枚の屋根カーテン511が展開された位置が第1位置であり、2枚の屋根カーテン511が農業用ハウス20の長軸方向の両端部に引き込まれた位置が第2位置である。また、第1の側カーテン5121と第2の側カーテン5122とは、巻き上げ式であって、巻き下ろした位置が第1位置であり、巻き上げた位置が第2位置である。
駆動装置52および開閉装置54は、制御装置33により動作が制御される。制御装置33は、カーテン51を第1位置に移動させるタイミングと、カーテン51を第2位置に移動させるタイミングとを駆動装置52に指示する。
屋根カーテン511は、主として夏季において植物の周囲温度の上昇を抑制するために用いられる。したがって、制御装置33は、屋根カーテン511を駆動するために、夏季であることを認識する必要がある。
制御装置33は、適宜に分割された地域ごとの日の出時刻および日の入り時刻を日時に対応付けたデータを保持しており、リアルタイムクロックのような内蔵時計(図示せず)が計時する日時とデータを照合し、日の出時刻と日の入り時刻とを把握する。上述した地域は、日本であれば、たとえば8地域程度に分割すればよい。ここで、日の出時刻から日の入り時刻までの時間が基準時間以上になる時季が夏季と判断される。基準時間は、たとえば13時間とするが、地域に応じて適宜に変更される。制御装置33は、日の出時刻と日の入り時刻とを用いて夏季と判断する時季には、屋根カーテン511を第1位置に移動させるように駆動装置52に指示する。
ところで、農業用ハウス20は、長軸方向が南北方向であるか、南北方向に対して比較的小さい角度だけ傾くように配置される。ここで、第1の窓531を東側、第2の窓532を西側とすれば、第1の側カーテン5121は東側に位置し、第2の側カーテン5122は西側に位置することになる。
農業用ハウス20における作土表面の日照量を見積もるために、入力装置31は、農業用ハウス20を設置する予定地22の位置情報が入力される構成を備える。すなわち、入力装置31は、位置情報の入力フィールドが表示されるディスプレイと、入力フィールドに文字を入力するための操作キーとを備えている。操作キーは、たとえば、ディスプレイとは独立したキーボード、ディスプレイの画面に重ねられたタッチパネルなどから選択される。
スマートフォン、タブレット端末のようにGPSの機能が組み込まれている移動体端末を入力装置31に用いる場合、移動体端末に内蔵されたGPSの機能と日照量調整装置30とを連動させることにより、位置情報の入力の手間を省くことが可能である。また、インターネット上で公開されている地図データを用いて、位置を指定することにより取得される緯度および経度のデータを日照量調整装置30で用いてもよい。予定地22の位置情報を取得する技術は、実施形態1において説明した入力装置11と同様である。
日照評価部32は、入力装置31に入力された予定地22の位置情報を用いてコンピュータシミュレーションを行うことにより、予定地22における日照量の日時による変化を求める。日照評価部32の基本的な機能は、実施形態1で説明した日照評価部12と同様である。すなわち、障害物40(図2参照)が存在する場合には、障害物40による日影41も考慮する。また、複数棟の農業用ハウス20が設置される場合、隣接する農業用ハウス20を透過した光が作土表面に照射されるから、日照評価部32は、隣接する農業用ハウス20の影響による日照量の補正を行う。
上述のように、入力装置31は実施形態1の入力装置11と同様の機能を有し、日照評価部32は実施形態1の日照評価部12と同様の機能を有する。制御装置33は、日照評価部32が求めた日時による日照量の変化を用いて、植物の育成に適した日照量が得られるように制御内容を定める。
図5に示した例のように、複数の農業用ハウス20が並べて配置される場合であって、隣接する農業用ハウス20を透過した光が作土表面に照射される場合には、カーテン51が形成する日影43により、作土表面において日照量にむらが生じる可能性がある。そのため、制御装置33は、屋根カーテン511、第1の側カーテン5121、第2の側カーテン5122による日影43による日照量のむらが低減されるように、カーテン51の位置を制御することが望ましい。
以下では、制御装置33による制御について、夏季と冬季との典型例を示す。夏季と冬季との判断は、日の出時刻から日の入り時刻までの時間を用いればよい。ただし、夏季と冬季との識別は、他の情報を用いて行うことも可能であって、たとえば外気温の変化を情報として用いることも可能である。
夏季において、制御装置33は、以下の状態になるように、駆動装置52および開閉装置54に指示を与える。すなわち、屋根カーテン511は第1位置に移動する。また、南中時刻前であって太陽高度が第1の基準角度以下である時間帯には、図7(a)に示すように、第1の側カーテン5121は第1位置、かつ第2の側カーテン5122は第2位置に移動する。南中時刻後であって太陽高度が第2の基準角度以下である時間帯には、図7(c)に示すように、第1の側カーテン5121は第2位置、第2の側カーテン5122は第1位置に移動する。太陽高度が第1の基準角度と第2の基準角度との間である時間帯には、図7(b)に示すように、第1の側カーテン5121と第2の側カーテン5122とはともに第1位置に移動する。さらに、第1の窓531および第2の窓532は開位置に移動する。
第1の基準角度は、たとえば午前10時頃の太陽高度に基づいて設定され、第2の基準角度は、たとえば午後3時頃の太陽高度に基づいて設定される。つまり、第1の窓531から入射した太陽光が作土表面に照射される時間帯は、第1の側カーテン5121を第1位置に移動させて減光する。また、第2の窓532から入射した太陽光が作土表面に照射される時間帯は、第2の側カーテン5122を第1位置に移動させて減光する。他の時間帯には、第1の側カーテン5121と第2の側カーテン5122とを第2位置に移動させる。日中は第1の側カーテン5121と第2の側カーテン5122とを第2位置に移動させることにより、日中に植物の周囲温度が上昇するのを抑制する。
一方、冬季において、制御装置33は、以下の状態になるように、駆動装置52および開閉装置54に指示を与える。すなわち、屋根カーテン511は原則として第2位置に移動する。また、南中時刻前であって太陽高度が第3の基準角度以下である時間帯には、図8(a)に示すように、第1の側カーテン5121は第2位置に移動し、かつ第2の側カーテン5122は第1位置に移動する。南中時刻後であって太陽高度が第4の基準角度以下である時間帯には、図8(b)に示すように、第1の側カーテン5121は第1位置に移動し、かつ第2の側カーテン5122は第2位置に移動する。さらに、第1の窓531および第2の窓532は閉位置に移動する。
第3の基準角度は、たとえば午前10時頃の太陽高度に基づいて設定され、第4の基準角度は、たとえば午後3時頃の太陽高度に基づいて設定される。つまり、第1の窓531から入射した太陽光が作土表面に照射される時間帯は、第1の側カーテン5121を第2位置に移動させて植物の周囲温度の上昇を促す。また、第2の窓532から入射した太陽光が作土表面に照射される時間帯は、第2の側カーテン5122を第2位置に移動させて植物の周囲温度の上昇を促す。他の時間帯には、第1の側カーテン5121と第2の側カーテン5122とを適宜に移動させ、日中における植物の周囲温度を適正な温度に維持する。なお、他の構成および動作は実施形態1と同様である。
(実施形態3)
実施形態2では、農業用ハウス20に設けられた環境調節装置50を制御する際に用いる情報としてシミュレーションによって求めた日照量の時間変化を用いている。環境調節装置50をより精度よく制御する場合には、図10に示すように、農業用ハウス20の環境(植物の育成環境)を監視するセンサ55を設け、センサ55が監視している情報も制御に用いることが望ましい。
農業用ハウス20の環境を監視するセンサ55には、温度センサ、湿度センサ、土壌水分センサなどがある。湿度センサは、相対湿度を計測する構成であって、温度センサと湿度センサとに複合型のセンサを用いると、一箇所で温度と湿度とを同時に計測し、相対湿度を精度よく計測できるという利点がある。土壌水分センサは、土壌の含水率を監視するセンサである。環境調節装置50の制御には、これらのセンサ55から選択される少なくとも1種類を用いることが望ましい。温度、湿度、土壌の含水率は、日照量の積算値に対して相関を有しているから、日照量に基づいてこれらの環境を監視するセンサ55の設置場所を考慮すると、環境調節装置50を精度よく制御することが可能になる。なお、必要があれば、センサ55として、風速センサ、二酸化炭素濃度を計測するCO2センサなどを用いることも可能である。
環境調節装置50は、実施形態2において説明したように、カーテン51(屋根カーテン511、第1の側カーテン5121、第2の側カーテン5122など)、第1の窓531、第2の窓532などがある。さらに、散水を行う装置、ミストを発生させる装置なども環境調節装置50に含まれる。これらの環境調節装置50は、温度および湿度の調節に寄与する。また、散水を行う装置は土壌の含水率によっても制御される。
農業用ハウス20または予定地22にセンサ55を配置する場合、場所によって環境にばらつきがある。したがって、センサ55を配置する場所によっては、農業用ハウス20の環境を制御するための有用な情報をセンサ55から得ることができない可能性がある。すなわち、センサ55を配置する場所についても、何らかの基準に基づいて選定することが必要である。このような事情を踏まえて、本実施形態は、日照評価部12が求めた日時による日照量の変化に基づいて、センサ55を配置するのに適した場所を抽出する技術を提案する。
ところで、実施形態1では、日照評価部12が求めた日時による日照量の変化を用いて、農業用ハウス20の配置の候補および寸法の候補を定める配置設定部14を設けている。つまり、配置設定部14は、農業用ハウス20の配置および寸法を定めるために専用化した機能を有している。一方、本実施形態は、図9に示すように、日照評価部12が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部16を備えている。要するに、領域抽出部16は、予定地22のうち、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する。以下では、この領域抽出部16を用いてセンサ55の設置場所の候補となる領域を抽出する技術を説明する。なお、領域抽出部16が抽出した領域は、提示装置13により視覚化して提示される。
領域抽出部16は、予定地22での指定期間における日照量の積算値を求める積算部161を備える。指定期間は、1日、あるいは1週間などの複数日であって、1日を単位とすることが望ましい。また、指定期間が複数日を含む場合、全期間の積算値を用いる以外に、指定期間の積算値から1日分の平均値を求めてもよい。このように指定期間を複数日とすることにより、天候の変化を含めて、たとえば月間の日照量を見積もることが可能になる。
領域抽出部16は、積算部161が求めた日照量の積算値を用いてセンサ55の設置場所を抽出するために、日照量の積算値が基準範囲か否かを判断する判定部162を備えている。つまり、判定部162は、日照量の積算値が、農業用ハウス20の環境を監視するセンサ55の設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを判定条件に用いる。そして、判定部162は、日照量の積算値が判定条件を満足している領域を、センサ55の設置場所の候補となる領域として抽出する。判定部162が抽出したセンサ55の設置場所の候補となる領域は、提示装置13に提示される。
ところで、基準範囲は、季節によって変化させることが望ましい。これは、1日の日照量の積算値が少ない冬季では、朝方の温度の上昇が遅く、夕方の温度の低下が早くなり、1日の日射量の積算値が多い夏季では、朝方の温度の上昇が早く、夕方の温度の低下が遅くなるからである。冬季は、植物の生育のばらつきを考慮して、予定地22において平均的な日照量の積算値が得られる場所にセンサ55を配置することが望ましい。また、夏季では日照量の積算値が多い場所では、高温になって植物が成長しない可能性があるから、できるだけ早期に対策が可能になるようにセンサ55を配置することが望ましい。したがって、単位時間当たりの日照量が多い季節と、単位時間当たりの日照量が少ない季節とでは、センサ55を配置する場所を選定するための基準範囲を変化させることが望ましいと言える。
そのため、判定部162は、日照量について上限値と下限値とを定めている。判定部162は、予定地22の日照量の最大値が上限値以上になる季節を夏季と判断し、予定地22の日照量最小値が下限値以下になる季節を冬季と判断する。なお、夏季と判断する条件を日照量の最小値が上限値以上になる季節、冬季と判断する条件を日照量の最大値が下限値以下になる季節としてもよい。また、判定部162は、1日の日照量の積算値から求められる単位時間(たとえば、30分、1時間など)当たりの平均値を上限値および下限値と比較して季節を定めてもよい。さらに、季節を2段階に分けるだけではなく、3段階以上に分けることも可能である。
ここにおいて、予定地22の地理的位置に基づいて季節ごとの日照量を予測することは可能であるが、予定地22の周囲に存在する障害物40(図2参照)の状態によっては、予定地22の日照量と季節とが必ずしも対応しない場合がある。したがって、本実施形態の目的では、上述のように、日照量に基づいて季節を分けることが望ましい。
判定部162は、日照量が上限値以上になる季節には、基準範囲を、予定地22における日照量の積算値から求めた代表値以上の範囲に定める。一方、判定部162は、日照量が下限値以下になる季節には、基準範囲を、予定地22における日照量の積算値から求めた代表値を下回らない範囲に定める。日照量の積算値から求められる代表値は、積算した期間における日照量の平均値、中央値、最頻値などから選択すればよい。なお、代表値は、例示した値のほか、適宜の関数を用いて計算した値を用いてもよい。
上述のように、センサ55を配置する領域の候補が、植物を育成する環境としては、予定地22の中で悪条件になる領域になる。そのため、このような領域に配置されたセンサ55が監視する環境に基づいて環境調節装置50を制御すれば、他の領域の環境調節装置50は、植物の育成にとってよりよい環境を維持することが可能になる。
上述した構成例では、日照量の積算値を基準範囲と比較することにより、センサ55の配置場所となる領域の候補を選定している。これに対して、センサ55の配置場所として不適である領域の候補を抽出できるように基準範囲を設定することも可能である。たとえば、夏季には日照量の積算値が前記代表値以下になる領域をセンサ55が配置できない領域の候補とし、冬季には日照量の積算値が前記代表値以上になる領域をセンサ55が配置できない領域の候補としてもよい。
ところで、予定地22に複数棟(たとえば、10棟程度)の農業用ハウス20を設置する場合には、複数棟の農業用ハウス20で共用する1個のセンサ55を配置することが望ましい。とくに、農業用ハウス20には、植物への日照量を調節するためにカーテン51などが設けられているから、日照量を監視するためのセンサ55は、農業用ハウス20の外部に配置する必要がある。すなわち、農業用ハウス20の外部環境を監視するセンサ55は、予定地22における日照量を計測できるように、照度センサまたは日射センサを含むことが望ましい。また、センサ55は、温度センサ、湿度センサの群から選択される少なくとも1種類を含んでいてもよい。
農業用ハウス20の外部環境を監視するセンサ55の設置場所は、上述した構成例と同様に、設定された基準範囲であることを判定条件として、判定部162が候補となる領域を抽出することが望ましい。つまり、この種のセンサ55は、季節を問わず、日照量の積算値が最大値となる領域に配置することが望ましい。したがって、判定部162は、基準範囲を、日照量が既定の上限値以上になる季節において予定地22における積算値から求めた代表値以上の範囲に定めることが望ましい。本実施形態の他の構成および動作は実施形態1あるいは実施形態2と同様である。
上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。
10 設置評価装置
11 入力装置
12 日照評価部
13 提示装置
14 配置設定部
15 データ記憶部
16 領域抽出部
20 農業用ハウス
21 屋根
22 予定地
23 側壁
30 日照量調整装置
31 入力装置
32 日照評価部
33 制御装置
40 障害物
41 日影
50 環境調節装置
51 カーテン
52 駆動装置
54 開閉装置
55 センサ
161 積算部
162 判定部
511 屋根カーテン
531 第1の窓
532 第2の窓
5121 第1の側カーテン
5122 第2の側カーテン

Claims (24)

  1. 農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、
    前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部と、
    を備え
    前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、
    前記領域抽出部は、
    前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、
    前記積算値が、前記農業用ハウスの環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備える
    農業用ハウスの設置評価装置。
  2. 前記入力装置は、前記予定地の位置情報に加えて、前記予定地の周囲に存在し前記予定地に日影を形成する可能性がある障害物の位置および寸法がさらに入力され、
    前記日照評価部は、前記位置情報に加えて前記障害物の位置および寸法を用いて、前記予定地における日照量の日時による変化を求める
    請求項1記載の農業用ハウスの設置評価装置。
  3. 前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、所要の日照量が得られる前記農業用ハウスの配置および寸法の候補を定める配置設定部をさらに備え、
    前記提示装置は、前記配置設定部が定めた前記農業用ハウスの配置および寸法の候補を視覚化して提示する
    請求項1又は2記載の農業用ハウスの設置評価装置。
  4. 前記配置設定部は、日時による日照量の変化に加えて、前記農業用ハウス内で育成する植物の種類を用いて、前記植物に適した日照量が得られるように、前記農業用ハウスの配置および寸法の候補を定める
    請求項3記載の農業用ハウスの設置評価装置。
  5. 前記入力装置は、前記予定地に設置される前記農業用ハウスの棟数がさらに入力され、
    前記配置設定部は、前記農業用ハウスが複数棟である場合、前記農業用ハウスの棟間の間隔を自動的に定める
    請求項3又は4記載の農業用ハウスの設置評価装置。
  6. 前記判定部は、前記日照量に基づいて、前記基準範囲を定める
    請求項1〜5のいずれか1項に記載の農業用ハウスの設置評価装置。
  7. 前記判定部は、前記日照量が既定の上限値以上になる季節には、前記基準範囲を、前記予定地における前記積算値から求めた代表値以上の範囲に定める
    請求項6記載の農業用ハウスの設置評価装置。
  8. 前記判定部は、前記日照量が既定の下限値以下になる季節には、前記基準範囲を、前記予定地における前記積算値から求めた代表値を下回らない範囲に定める
    請求項6記載の農業用ハウスの設置評価装置。
  9. 前記センサは、温度センサ、湿度センサ、土壌水分センサの群から選択される少なくとも1種類を含む
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の農業用ハウスの設置評価装置。
  10. 農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、
    前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部と、
    を備え、
    前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、
    前記領域抽出部は、
    前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、
    前記積算値が、前記予定地における前記農業用ハウスの外部環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備える
    農業用ハウスの設置評価装置。
  11. 前記判定部は、前記日照量が既定の上限値以上になる季節には、前記基準範囲を、前記予定地における前記積算値から求めた代表値以上の範囲に定める
    請求項10記載の農業用ハウスの設置評価装置。
  12. 前記センサは、照度センサまたは日射センサを含む
    請求項10又は11記載の農業用ハウスの設置評価装置。
  13. 農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、
    前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、
    前記農業用ハウスにおける植物の育成環境を調節する環境調節装置の動作を制御する制御装置と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部と
    を備え、
    前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、
    前記領域抽出部は、
    前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、
    前記積算値が、前記農業用ハウスの環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備え、
    前記制御装置は、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化と前記センサが監視する情報とを用いて、前記植物の育成に適した日照量が得られるように制御内容を定める
    農業用ハウスの日照量調整装置。
  14. 農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、
    前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、
    前記農業用ハウスにおける植物の育成環境を調節する環境調節装置の動作を制御する制御装置と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部と
    を備え、
    前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、
    前記領域抽出部は、
    前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、
    前記積算値が、前記予定地における前記農業用ハウスの外部環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備え、
    前記制御装置は、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化と前記センサが監視する情報とを用いて、前記植物の育成に適した日照量が得られるように制御内容を定める
    農業用ハウスの日照量調整装置。
  15. 前記入力装置は、前記予定地の位置情報に加えて、前記予定地の周囲に存在し前記予定地に日影を形成する可能性がある障害物の位置および寸法がさらに入力され、
    前記日照評価部は、前記位置情報に加えて前記障害物の位置および寸法を用いて、前記予定地における日照量の日時による変化を求める
    請求項13又は14記載の農業用ハウスの日照量調整装置。
  16. 前記環境調節装置は、
    前記植物に照射される外光を減光する第1位置と、前記植物に照射される外光を減光しない第2位置との間で移動可能であるカーテンと、
    前記カーテンを移動させる駆動装置とを備え、
    前記制御装置は、前記カーテンを第1位置に移動させるタイミングと、前記カーテンを第2位置に移動させるタイミングとを前記駆動装置に指示する
    請求項15記載の農業用ハウスの日照量調整装置。
  17. 前記カーテンは、前記農業用ハウスの屋根に設けられた屋根カーテンを含み、
    前記制御装置は、日の出から日の入までの時間が所定の基準時間以上になる時季に、前記屋根カーテンを前記第1位置に移動させるように前記駆動装置に指示する
    請求項16記載の農業用ハウスの日照量調整装置。
  18. 前記環境調節装置は、
    前記農業用ハウスの東側の側壁に設けられた第1の窓と、前記農業用ハウスの西側の側壁に設けられた第2の窓と、
    前記第1の窓および前記第2の窓を開位置と閉位置との間で駆動する開閉装置とを備え、
    前記カーテンは、前記農業用ハウスの東側の側壁に設けられた第1の側カーテンと、前記農業用ハウスの西側の側壁に設けられた第2の側カーテンとを含む
    請求項16又は17記載の農業用ハウスの日照量調整装置。
  19. 前記制御装置は、
    夏季には、前記第1の窓および前記第2の窓を開位置に移動させるように前記開閉装置に指示し、かつ、
    南中時刻前であって太陽高度が第1の基準角度以下である時間帯は、前記第1の側カーテンを前記第1位置に移動させ、前記第2の側カーテンを前記第2位置に移動させるように前記駆動装置に指示し、
    南中時刻後であって太陽高度が第2の基準角度以下である時間帯は、前記第1の側カーテンを前記第2位置に移動させ、前記第2の側カーテンを前記第1位置に移動させるように前記駆動装置に指示し、
    太陽高度が前記第1の基準角度と前記第2の基準角度との間である時間帯は、前記第1の側カーテンと前記第2の側カーテンとをともに前記第1位置に移動させるように前記駆動装置に指示する
    請求項18記載の農業用ハウスの日照量調整装置。
  20. 前記制御装置は、
    冬季には、前記第1の窓および前記第2の窓を閉位置に移動させるように前記開閉装置に指示し、かつ、
    南中時刻前であって太陽高度が第3の基準角度以下である時間帯は、前記第1の側カーテンを前記第2位置に移動させ、前記第2の側カーテンを前記第1位置に移動させるように前記駆動装置に指示し、
    南中時刻後であって太陽高度が第4の基準角度以下である時間帯は、前記第1の側カーテンを前記第1位置に移動させ、前記第2の側カーテンを前記第2位置に移動させるように前記駆動装置に指示する
    請求項18又は19記載の農業用ハウスの日照量調整装置。
  21. コンピュータを、
    農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、
    前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部と
    を備え、
    前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、
    前記領域抽出部は、
    前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、
    前記積算値が、前記農業用ハウスの環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備える
    農業用ハウスの設置評価装置として機能させる
    プログラム。
  22. コンピュータを、
    農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、
    前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、
    前記農業用ハウスにおける植物の育成環境を調節する環境調節装置の動作を制御する制御装置と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部と
    を備え、
    前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、
    前記領域抽出部は、
    前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、
    前記積算値が、前記農業用ハウスの環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備え、
    前記制御装置が、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化と前記センサが監視する情報とを用いて、前記植物の育成に適した日照量が得られるように制御内容を定める
    農業用ハウスの日照量調整装置として機能させる
    プログラム。
  23. コンピュータを、
    農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、
    前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部と
    を備え、
    前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、
    前記領域抽出部は、
    前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、
    前記積算値が、前記予定地における前記農業用ハウスの外部環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備える
    農業用ハウスの設置評価装置として機能させる
    プログラム。
  24. コンピュータを、
    農業用ハウスを設置する予定地の位置情報が入力される入力装置と、
    前記入力装置に入力された前記位置情報を用いて前記予定地における日照量の日時による変化を、コンピュータシミュレーションにより求める日照評価部と、
    前記農業用ハウスにおける植物の育成環境を調節する環境調節装置の動作を制御する制御装置と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を視覚化して提示する提示装置と、
    前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化を用いて、日照量が判定条件を満足する領域を抽出する領域抽出部と
    を備え、
    前記提示装置は、前記領域抽出部が抽出した領域を視覚化して提示し、
    前記領域抽出部は、
    前記予定地での指定期間における日照量の積算値を求める積算部と、
    前記積算値が、前記予定地における前記農業用ハウスの外部環境を監視するセンサの設置場所を抽出するために設定された基準範囲であることを前記判定条件として、前記センサの設置場所の候補となる領域を抽出する判定部とを備え、
    前記制御装置が、前記日照評価部が求めた日時による日照量の変化と前記センサが監視する情報とを用いて、前記植物の育成に適した日照量が得られるように制御内容を定める
    農業用ハウスの日照量調整装置として機能させる
    プログラム。
JP2013252514A 2013-05-13 2013-12-05 農業用ハウスの設置評価装置、農業用ハウスの日照量調整装置、プログラム Expired - Fee Related JP6399426B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013252514A JP6399426B2 (ja) 2013-05-13 2013-12-05 農業用ハウスの設置評価装置、農業用ハウスの日照量調整装置、プログラム
CN201480028088.6A CN105228441A (zh) 2013-05-13 2014-03-31 温室用的安装评价装置、温室用的日照量调整装置和程序
US14/787,512 US10506767B2 (en) 2013-05-13 2014-03-31 Installation evaluation apparatus for greenhouse, insolation regulation apparatus for greenhouse, and program
PCT/JP2014/001869 WO2014184996A1 (ja) 2013-05-13 2014-03-31 農業用ハウスの設置評価装置、農業用ハウスの日照量調整装置、プログラム
CN201710581630.6A CN107439273A (zh) 2013-05-13 2014-03-31 温室用的日照量调整装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013101056 2013-05-13
JP2013101056 2013-05-13
JP2013252514A JP6399426B2 (ja) 2013-05-13 2013-12-05 農業用ハウスの設置評価装置、農業用ハウスの日照量調整装置、プログラム

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014240829A JP2014240829A (ja) 2014-12-25
JP2014240829A5 JP2014240829A5 (ja) 2017-08-17
JP6399426B2 true JP6399426B2 (ja) 2018-10-03

Family

ID=51897990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013252514A Expired - Fee Related JP6399426B2 (ja) 2013-05-13 2013-12-05 農業用ハウスの設置評価装置、農業用ハウスの日照量調整装置、プログラム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10506767B2 (ja)
JP (1) JP6399426B2 (ja)
CN (2) CN107439273A (ja)
WO (1) WO2014184996A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015087496A1 (ja) * 2013-12-12 2015-06-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 農業用ハウス
KR101913398B1 (ko) * 2017-02-24 2018-10-30 한국과학기술연구원 작물 결로 방지 시스템
CN110651157A (zh) * 2017-03-27 2020-01-03 博世株式会社 信息处理装置和信息处理方法
JP2019011969A (ja) * 2017-06-29 2019-01-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 積算受光量推定方法、プログラム、積算受光量推定装置及び健康管理システム
KR102387391B1 (ko) * 2019-12-02 2022-04-15 대한민국 온실 최적 치수 결정 방법
JP2022141270A (ja) * 2021-03-15 2022-09-29 Biprogy株式会社 土壌状態予測システム及び土壌状態予測プログラム
JP2023131357A (ja) * 2022-03-09 2023-09-22 Biprogy株式会社 日射予測システム及び日射予測プログラム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4462390A (en) * 1981-10-16 1984-07-31 Holdridge Robert B Modular solar greenhouse with elevated overhead heat storage material and movable insulation barriers and method and system for solar heating of attached living space using thermostat-controlled air circulation for harvesting heat
US4569150A (en) * 1983-10-31 1986-02-11 Board Of Trustees Operating Michigan State University Method and apparatus for optimization of growth of plants
US5818734A (en) * 1996-06-12 1998-10-06 Cornell Research Foundation, Inc. Method for controlling greenhouse light
JP3871441B2 (ja) * 1998-06-26 2007-01-24 旭化成ホームズ株式会社 住宅用日照シュミレーション装置
JP2001265833A (ja) * 2000-03-23 2001-09-28 Misawa Homes Co Ltd 日影シミュレーションシステム、日影のシミュレーション方法、および日影をシミュレーションする方法をコンピュータで実行させるプログラムを記憶した記憶媒体
US20030126791A1 (en) * 2000-05-03 2003-07-10 Weder Donald E. Low profile commercial greenhouse
JP4152097B2 (ja) * 2001-12-04 2008-09-17 旭化成ホームズ株式会社 日照シミュレーションシステム
JP2003242232A (ja) * 2002-02-13 2003-08-29 Sharp Corp 周辺環境情報取得方法および装置、ならびに太陽光発電システムの発電量推定方法
JP2004201630A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Esd:Kk 温室内の環境制御方法および装置
CA2543874A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-12 Cornell Research Foundation, Inc. Systems and methods for providing optimal light-co2 combinations for plant production
RU2448455C2 (ru) * 2006-12-07 2012-04-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Регулирующее устройство для теплицы
JP2009129686A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Kiso Micro Kk 太陽電池システム
JP4425983B1 (ja) * 2009-03-18 2010-03-03 株式会社パスコ 日射量の評価方法および評価装置
WO2011158363A1 (ja) * 2010-06-17 2011-12-22 株式会社四国総合研究所 日射強度予測システムと太陽光発電出力予測システム
US20120035887A1 (en) * 2010-08-03 2012-02-09 Joseph Augenbraun Shading analysis software
TWI453379B (zh) * 2010-12-10 2014-09-21 Inst Information Industry Illumination sensing system, method and computer program products
US9078299B2 (en) * 2011-04-14 2015-07-07 Suntracker Technologies Ltd Predictive daylight harvesting system
JP5769245B2 (ja) * 2011-08-08 2015-08-26 東京瓦斯株式会社 日影シミュレーションシステム
CN202282962U (zh) * 2011-09-30 2012-06-27 翁克伟 可调整透光系数的智能型遮光装置
US8898954B2 (en) * 2011-12-16 2014-12-02 Hsi-Chin Wang Combined greenhouse
CN203435457U (zh) * 2013-08-20 2014-02-19 张竣淞 一种太阳能光伏农业大棚

Also Published As

Publication number Publication date
US20160066517A1 (en) 2016-03-10
WO2014184996A1 (ja) 2014-11-20
CN105228441A (zh) 2016-01-06
CN107439273A (zh) 2017-12-08
JP2014240829A (ja) 2014-12-25
US10506767B2 (en) 2019-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6399426B2 (ja) 農業用ハウスの設置評価装置、農業用ハウスの日照量調整装置、プログラム
Koch-Nielsen Stay cool: a design guide for the built environment in hot climates
Sheweka et al. Green facades as a new sustainable approach towards climate change
Van Esch et al. The effects of urban and building design parameters on solar access to the urban canyon and the potential for direct passive solar heating strategies
Balogun et al. Effect of tree-shading on energy demand of two similar buildings
Yu et al. Investigating impacts of urban morphology on spatio-temporal variations of solar radiation with airborne LIDAR data and a solar flux model: a case study of downtown Houston
Daemei et al. Investigating the thermal performance of green wall: Experimental analysis, deep learning model, and simulation studies in a humid climate
KR20180032905A (ko) 건물의 일조 특성 시뮬레이션 시스템 및 그 제어 방법
Widiastuti et al. Performance evaluation of vertical gardens
CN113748886B (zh) 温室幕布系统及温室
Rouhollahi et al. Potential residential tree arrangement to optimise dwelling energy efficiency
JP5188535B2 (ja) 取得日射エネルギー量表示装置
Imenes et al. 3D solar maps for the evaluation of building integrated photovoltaics in future city districts: A norwegian case study
Misni The effects of surrounding vegetation, building construction and human factors on the thermal performance of housing in a tropical environment
JP4553750B2 (ja) 取得日射エネルギー量表示装置
Kumakura et al. Influence of residents’ behaviour on the thermal environment of a common garden path for detached houses in summer
CN104360421A (zh) 建筑日照时数测量仪
JP2005002627A (ja) 造成地の樹木植栽方法
JP6788288B2 (ja) ハウス内環境データ生成方法
Udovicic Retrofitting for a Biosolar Roof in Northeast Ohio using Modeling and Vegetative Field Studies
KR102362103B1 (ko) 도로 시설물에 따른 음영지역 산출장치
Zhang Rooftop plant factories: effects on energy use for heating, cooling and electric lighting
Tosi Green roofs and solar panels as a single assembly system in Austin, Texas
Livesley Energy saving benefits of shade trees in relation to water use
Zonato Modeling the Urban Boundary Layer in Complex Terrain

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20141001

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160915

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170703

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20170703

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170912

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180501

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180702

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180731

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180824

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6399426

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees