JP6991821B2 - 植物用照明器具及び植物用照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動式植物用照明ユニットに関し、より詳細には植物に対して害を為す病害虫を防除し又は植物の成長を助長するための光を照射可能な移動式植物用照明ユニットに関する。

近年では高度に農業技術が発展しており、従来型の農業に対してエレクトロニクスを組み合わせることで農作物の生産効率を飛躍的に向上させる開発が進んでいる。例えば植物の成長に対して太陽の光は不可欠な場合が多いが、自然な日照時間はどうしても限られるため、これを人為的・疑似的に生成して植物に照射するシステムなどが提案されている。

例えば特許文献１では、温室内の作物を電照により抑制又は促進させて適期収穫を図るために、毎日所定時刻にモータと電照用光源に給電して光源装置を一定時間ガイド用レールに沿って走行させることで、作物に電照用光源を移動照射するようにした光源照射方法が開示されている。

また、特許文献２では、栽培植物に対して太陽光に近似した波長の光を照射することで不足する光合成エネルギーを補充させるため、栽培植物列の間に地上任意の高さで張架線またはレールを展張し、この上に植物育成用の照射器具を低速で往復移動させる植物育成用移動式照射装置が提案されている。

さらに、特許文献３では、植物の育成，花芽の抑制などを図るため、畑の一方向に対してレールが掛け渡され、ＬＥＤ照明部を吊り下げた移動部が、タイマーなどにより設定された時間にこのレール上を移動する可動式ＬＥＤ照明装置が開示されている。

特開昭５８－６３３３０号公報 特開平２－２５５０１９号公報 特開２００５－２７５２１号公報

しかしながら、上記した各特許文献を含む従来技術では、市場のニーズを適切に満たしているとは言えず、少なくとも下記の点において改善の余地は未だにあると言える。
すなわち、例えば特許文献１に開示された構成においては、単純な直線往復軌道のレール構成であるため電源線の長さがどうしても冗長となってしまうか、往復軌道の長さを短くできても複数台のユニット構成が必要となって装置規模が肥大してしまう。また、植物列間を移動するだけのレール構成であることから、どうしても作業者の邪魔になってしまう場合が生じてしまうことは否めない。さらに駆動台車に照明光源が直接搭載されているため、ユニット構成の拡張性に乏しい。

一方で特許文献２に開示された構成においても、植物列間を単純に往復運動するだけなのでやはり電源線が冗長となるし、どうしても作業者の邪魔になってしまう課題などがある。
特許文献３においては、移動部に照明光源が直接搭載されているため、やはり拡張性に乏しい点は同様の課題として残存している。また、特許文献３に記載の構成では、照明量を調整可能なように植物の頭上から照らす思想であって、葉裏までにも充分に照明可能となる構成ではない。さらに、単純な直線移動のため電源線が冗長となる可能性は否めない。
そもそも上記した特許文献１～３に共通して欠如している点として、植物の育成に必要な光（成長を助長する光や、病害虫を防除する光など）を適切に万遍なく照射しつつ、それでいて作業者の作業性や拡張性を同時に実現する思想は一切ないことが挙げられる。

本発明は、かような課題を解決することを一例に鑑みてなされたものであり、植物の育成に必要な光（成長を助長する光や、病害虫を防除する光など）を適切に万遍なく照射しつつ、それでいて作業者の作業性や拡張性を同時に実現することが可能な移動式植物用照明ユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる移動式植物用照明ユニットは、（１）植物栽培室内に架設したレールの上を自走する駆動台車と、前記駆動台車と第１連結部材を介して連結されて前記レールの上を従走する連結台車と、前記連結台車に搭載されて、植物の育成に必要な光を照射する照明光源と、前記照明光源が照明開始するときに待機地点から照明地点へと前記駆動台車を移動させるとともに、照明終了時は前記駆動台車を前記待機地点へ戻す制御を行う制御装置と、を含み、前記連結台車は、前記駆動台車に複数連結され、前記第１連結部材は、前記連結台車の走行方向に関して伸縮動作をせず前記駆動台車と前記連結台車との距離を維持し、前記第１連結部材よりも前記連結台車の前記走行方向に関する前記伸縮動作が大きい第２連結部材を介して前記複数の連結台車が互いに接続されていることを特徴とする。

なお、上記した（１）に記載の移動式植物用照明ユニットにおいては、（２）前記移動式植物用照明ユニットは前記レールを含んで構成されてなり、前記レールは、前記植物栽培室の天井で植物栽培列間に沿ってそれぞれ分岐して架設された複数の照明領域用レールと、前記複数の照明領域用レールの其々に接続するとともに、前記植物栽培列領域の外に設けられた前記待機地点へと向けて架設された退避用レールと、を含むことが好ましい。

また、上記した（１）又は（２）に記載の移動式植物用照明ユニットにおいては、（３）前記第２連結部材は、隣り合う前記連結台車の間をつなぐ少なくとも２本の連結棒を含み、前記２本の連結棒同士の連結部は屈曲自在にし、且つ該連結台車と該連結棒との接続部が前記走行方向に対して交差する方向に搖動可能であることが好ましい。

また、上記した（１）～（３）のいずれか一項に記載の移動式植物用照明ユニットにおいては、（４）前記照明光源は、前記植物に付着する病害虫を防除するＵＶ－Ｂ光を照射するランプを含むことが好ましい。

また、上記した（４）に記載の移動式植物用照明ユニットにおいては、（５）前記照明光源は、前記ＵＶ－Ｂ光の波長よりも長い波長を有するＬＥＤ光源をさらに含み、前記複数の連結台車は波長が互いに異なる複数種類の光源を搭載することが好ましい。

本発明によれば、植物の育成に必要な光（成長を助長する光や、病害虫を防除する光など）を適切に万遍なく照射しつつ、且つ作業者の作業性や拡張性を同時に実現することが可能となる。

第１実施形態に係る移動式植物用照明ユニット１００を示す模式図である。 移動式植物用照明ユニット１００のうち駆動台車２０付近の拡大図である。 第１連結部材Ｊ１および第２連結部材Ｊ２の一例を示す外観図である。複数の植物栽培列２が設置された植物栽培室１を上方から俯瞰した模式図である。 複数の植物栽培列２が設置された植物栽培室１、及びこの植物栽培室１内に移動式植物用照明ユニット１００の一例を適用した場合を上方から俯瞰した模式図である。 植物栽培室１を実際に具現化した一例として、図４（ａ）における矢視Ｇ方向から見た場合の参考図である。 複数の植物栽培列２が設置された植物栽培室１、及びこの植物栽培室１内に移動式植物用照明ユニット１００の一例を適用した場合を上方から俯瞰した模式図である。 複数の植物栽培列２が設置された植物栽培室１、及びこの植物栽培室１内に移動式植物用照明ユニット１００の一例を適用した場合を上方から俯瞰した模式図である。 複数の植物栽培列２が設置された植物栽培室１、及びこの植物栽培室１内に移動式植物用照明ユニット１００の一例を適用した場合を上方から俯瞰した模式図である。 第１実施形態に係る移動式植物用照明ユニット１００を用いた照明方法を説明するフローチャートである。 移動式植物用照明ユニット１００の駆動台車２０が移動する軌跡例を示す模式図である。 第２実施形態に係る移動式植物用照明ユニット２００を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。なお、それぞれの図中において、植物栽培列が延びる方向をＸ方向、植物栽培列の高さ（重力）方向をＺ方向、このＸ方向及びＺ方向と直交する方向をＹ方向として便宜的に定義した。しかしながらこれら方向付けは、説明の明瞭化を目的とするものであって本発明の技術的範囲を何ら制限するものではない。

［第１実施形態］
＜移動式植物用照明ユニット１００＞
図１～図３を用いて本発明の第１実施形態に係る移動式植物用照明ユニット１００について説明する。

図１は、移動式植物用照明ユニット１００を示す模式図である。
同図に示すように、移動式植物用照明ユニット１００は、レール１０、駆動台車２０、連結台車３０、照明光源４０、及び制御装置５０を含んで構成されている。

駆動台車２０は、後述する制御装置５０の制御の下で、植物栽培室１内に架設したレール１０の上を自走する機能を有している。そして後述するとおり、本実施形態の駆動台車２０は、第１連結部Ｊ１を介して１又は複数の連結台車３０を連結してレール１０上を移動する。

かような駆動台車２０は、図２にも示すとおり、外装ケース２１、走行機構部２２、センサー部２３、電源ライン２４、及び制御基板２５を含んで構成されている。

外装ケース２１は、上記したセンサー部２３の一部や制御基板２５などを収容する中空形状の筐体である。この外装ケース２１の材質としては、対候性や耐湿性を有することが好ましく、例えばＦＲＰなどの樹脂が用いられる。なお、耐湿性を確保できる限りにおいて、樹脂以外にもアルミニウムなど公知の金属材料を用いてもよい。

走行機構部２２は、レール１０に吊り下げられた状態で回転する車輪を備えた公知の滑車機構を採用できる。そして本実施形態の走行機構部２２は、不図示の電気モータが搭載されており、後述する電源ライン２４から給電を受けることでモータ駆動が可能となっている。

なお、本実施形態では滑車を利用したモータ駆動機構によってレール１０上を走行する形態としたが、この形態に限られず電磁石を利用したリニアモータ駆動としてもよいし、他の公知の駆動機構を適用してもよい。

センサー部２３は、本実施形態では走行方向ＴＤ（図２参照）に関して走行機構部２２の前後に備え付けられている。なお、センサー部２３の具体例としては、例えば公知の光学センサーや磁気センサーなどが適用できる。

その一方で、本実施形態のレール１０上には、このセンサー部２３と対向する形で読み取りタグが複数の所定個所（例えば後述する分岐点の前後など）に設けられている。
したがってセンサー部２３は、走行中にこの読み取りタグをセンシングすることで、この読み取りタグから移動指令情報（通過、停止、反転など）を取得することが可能となっている。

電源ライン２４は、不図示の電源（商用電源など）から駆動台車２０や照明光源４０に必要な電力を供給する機能を有している。なお、本実施形態においては、１本の電源ライン２４から電力を分配することで駆動台車２０や照明光源４０へそれぞれ給電する形態としているが、この形態に限られず駆動台車２０と照明光源４０で個別の電源ラインを引いてきてもよい。

また、本実施形態における電源ライン２４は、レール１０上で公知のランナーによって吊り下げられることで、待機地点ＷＰにおいて電源ライン２４が不必要に垂れ下がってしまうことが抑制されている。

制御基板２５は、後述する制御装置５０との間で有線又は無線で通信を行う受信機としても機能する。また、この制御基板２５は、制御装置５０の制御の下で、走行機構部２２を駆動させてレール１０上を移動させる機能も備えている。

さらに本実施形態の制御基板２５は、後述する照明光源４０と電気的に接続されており、制御装置５０の制御の下で、照明光源４０を点灯したり消灯したりする機能を有している。なお、本実施形態では、複数の照明光源４０を一括して点灯または消灯する例を説明するが、２つ以上の連結台車３０（それぞれ照明光源４０を搭載）が駆動台車２０に連結される場合には、個別に点灯または消灯を制御するようにしてもよい。

連結台車３０は、上記した駆動台車２０と第１連結部材Ｊ１又は第２連結部材Ｊ２を介して連結されてレール１０の上を従走する機能を有している。この連結台車３０は、不図示の滑車を有してレール１０上を移動可能ではあるが、連結台車３０単独ではレール１０上を自由に走行する機能は有していない。

そして本実施形態の連結台車３０は、図２に示すとおり、固定部３１を介して照明光源４０を吊り下げ固定している。なお、この固定部３１の具体例としては、ボルトによる締結やネジによる固定あるいは磁石（例えばネオジム磁石など）による吸着固定など公知の種々の固定方法を採用してもよい。

照明光源４０は、上記した連結台車３０に搭載されて、植物Ｐの育成に必要な光Ｌを照射する機能を有している。この照明光源４０が照射する光Ｌとしては、例えば紫外光が例示される。このうち、特に植物に付着する病害虫を防除するために有効な波長を有するＵＶ－Ｂ領域の光（以下、「ＵＶ－Ｂ光」とも称する）が本実施形態で使用されることが望ましい。

なお、本実施形態では病害虫防除のためＵＶ－Ｂ光を用いたが、この形態に限られず、植物の成長を促進する限りにおいて、例えば植物の成長を助長する波長域であるＵＶ－Ａ領域の光やその他の波長域の光を用いてもよい。

また、具体的な照明光源４０の構造としては、特に制限はないが、例えば縦長な円筒状の直管形電灯などが好ましい。また、照明光源４０としては、コストや入手の容易さを考慮すると、いわゆる電球型光源（ＵＶ－Ｂの波長を有する電球型ＵＶランプ）を用いてもよい。かような電球型光源としては、外形が電球状であればよく、例えば電球（白熱球）の他に、電球型ハロゲンランプ、電球型蛍光管、コンパクト形蛍光管、電球型ＬＥＤなど公知の種々の構造を適用してもよい。

上述したとおり、本実施形態の照明光源４０は、制御装置５０の制御の下で点灯および消灯が制御される。換言すれば、照明光源４０は、リモートコントロールによって点灯および消灯が遠隔操作される形態となっている。なお、照明光源４０が波長切替可能な光源であれば、当該制御装置５０を介して植物Ｐに照射する波長を適宜切り替えてもよい。

制御装置５０は、照明光源４０が照明開始するときに待機地点ＷＰから照明地点ＩＬＰへと駆動台車２０を移動させるとともに、照明終了時は駆動台車２０を待機地点ＷＰへ戻す制御を行う機能を備えている。

かような制御装置５０の具体例としては、中央演算装置ＣＰＵ、通信デバイス、ＨＤＤやメモリなどの記憶部を備えた公知のコンピューターが例示される。また、制御装置５０の他の例としては、上記通信デバイスや演算機能を備えたスマートフォンなどの携帯情報端末であってもよい。

本実施形態における制御装置５０は、無線通信を介して駆動台車２０の制御基板２５と情報通信を行う。かような無線通信の一例として、本実施形態では無線ＬＡＮの規格の一つであるＷｉｆｉを適用している。なお、本実施形態ではＷｉｆｉを採用しているが、この無線通信規格に限られず、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）など他の通信規格を適用してもよい。

＜２種類の連結部材による連結形態＞
次に図１及び図３を用いて、本実施形態における駆動台車２０と連結台車３０との連結態様、及び連結台車３０同士の連結態様について説明する。

まず図１に示すとおり、本実施形態においては、駆動台車２０と連結台車３０とは第１連結部材Ｊ１を介して互いが連結されている一方で、連結台車３０同士は第１連結部材Ｊ１とは構造の異なる第２連結部材Ｊ２を介して互いが連結されている。

この第１連結部材Ｊ１は、例えば図３（ａ）に例示される構造を有し、駆動台車２０と連結台車３０の距離は維持しつつ、走行方向ＴＤを中心に水平方向ＨＤ（図２参照）へ一方に対して他方を揺動させることが可能となっている。これにより、例えばレール１０が曲線である場合にはこの曲がり具合に追従して駆動台車２０に対して連結台車３０が水平方向に移動することができ、スムーズにレール１０上のカーブ部位を曲がって走行することが可能となっている。

次に再び図１に戻り、本実施形態では、駆動台車２０に対して複数台の連結台車（例えば４つの連結台車３０ａ～３０ｄ）が第２連結部材Ｊ２を介して連結されている。
この第２連結部材Ｊ２は、上記した第１連結部材Ｊ１よりも連結台車２０の走行方向ＴＤに関する伸縮動作が大きくなっている。

より具体的には、本実施形態の第２連結部材Ｊ２は、図３（ｂ）に一例として示す構造のように、隣り合う連結台車３０の間をつなぐ少なくとも２本の連結棒Ｊ２ａを含み、この少なくとも２本の連結棒同士の連結部Ｊ２ｂは屈曲自在にし、且つ該連結部Ｊ２ｂが走行方向ＴＤに対して交差する水平方向ＨＤに対して搖動可能となっている。

また、図１に示すように、本実施形態の連結棒Ｊ２ａ同士における連結部Ｊ２ｂは、伸縮時（連結台車３０同士の距離が縮まるとき）にジグザグ状に折りたたまれるように、１つ飛びでレール１０上に公知のランナーを介して吊り下げ支持されている。

以上説明した本実施形態の第２連結部材Ｊ２によれば、隣り合う連結台車３０間の間隔が狭い状態と一定間隔の広い状態とで可変である。したがって、連結台車３０上の照明光源４０が点灯するときは照明光源４０間の間隔を一定に保ちつつ、待機地点ＷＰで待機する際にはコンパクトですっきりした形で移動式植物用照明ユニット１００を待機させておくことが可能となっている。

また、第１連結部材Ｊ１と第２連結部材Ｊ２共に水平方向ＨＤへの揺動（連結する一方に対して他方が水平方向ＨＤへ移動することが可能）も許容できるので、レール１０が曲線状となった場合でもスムーズに移動することが可能となっている。

＜移動式植物用照明ユニット１００の配置形態＞
次に、図４を用いて植物栽培室１内における移動式植物用照明ユニット１００の配置形態について説明する。
図４（ａ）に示すとおり、本実施形態の移動式植物用照明ユニット１００が好適な植物栽培室１は、直方体状のビニールハウスなどの温室空間である。この植物栽培室１を実際に具現化した一例として、矢視Ｇ方向から見た場合の参考図として図４（ｂ）に示す。

そして植物栽培室１内には、所定の大きさの植物栽培列２がＸ方向に延在するとともに、この植物栽培列２がＹ方向に所定の距離（例えば数十ｃｍ～数ｍ）を隔てて並んで配置されている。本実施形態では、植物栽培室１内において、Ｙ方向に９列の植物栽培列２が並置されている。

このような植物栽培室１に対して本実施形態の移動式植物用照明ユニット１００を適用した例を、図４（ｃ）～（ｅ）に示す。
これらの図に示すとおり、レール１０は、植物栽培室１の天井１ａに架設されている。このレール１０は、天井１ａで植物栽培列２間に沿ってそれぞれ分岐して架設された複数の照明領域用レール１１と、これら複数の照明領域用レール１１の其々に接続するとともに植物栽培列領域ＰＡの外に設けられた待機地点ＷＰへと向けて架設された退避用レール１２と、を含んで構成されている。

ここで、本実施形態の「分岐する」とは、植物栽培列領域ＰＡの外に設けられた退避用レール１２からそれぞれ植物栽培列２間に向かって枝分かれして延びる態様を言う。
また、本実施形態の「植物栽培列領域ＰＡ」とは、所定方向に沿って並ぶ複数の植物栽培列２のうち最外の植物栽培列２を含むように植物栽培室１内に配置された植物栽培列２の群を覆うＸＹ平面方向の外縁の領域を言う（例えば図４（ｃ）～（ｅ）を参照）。
そして本実施形態ではこの植物栽培列領域ＰＡ内で照明光源４０が点灯されるため、「照明地点」とは、照明領域用レール１１上であって植物栽培列領域ＰＡ内のいずれかの位置であるということができる。

このうち図４（ｃ）に示す配置形態（片側分岐タイプとも称する）においては、待機地点ＷＰは植物栽培列２の群における中央よりも端部側(片側)にシフトして配置されるとともに、照明領域用レール１１の夫々はこの待機地点ＷＰの片側を起点に延びる退避用レール１２から同じ形で順次分岐することを特徴としている。

一方で図４（ｄ）に示す配置形態（両側分岐タイプとも称する）においては、待機地点ＷＰは植物栽培列２の群におけるほぼ中央から両サイドへ向けて分岐可能なように配置されるとともに、この待機地点ＷＰから両側に退避用レール１２が延びて照明領域用レール１１の夫々は待機地点ＷＰを基準に対称となる形でそれぞれ両側に向けて順次分岐することを特徴としている。
なお、上記した図４（ｃ）では待機位置ＷＰが植物栽培列２の延在する方向の先（植物栽培列２の－Ｘ方向側端部から－Ｘ方向に離間した位置）に配置されていたが、図４（ｅ）のように変形してもよい。すなわちこの図４（ｅ）に示すように、植物栽培列２の群が並ぶ方向の先（左端の植物栽培列２から－Ｙ方向に離間した位置）に待機位置ＷＰが配置されていてもよい。

これら本実施形態の配置形態のうちいずれを採用してみても、分岐形式のレール構成とすることで、従来用いられていた構成に比して格段に電源ライン２４の配線長を短くすることが可能となる。また、分岐形式のレール構成とすることで、植物栽培列２の群における各照射地点へと短時間及び短距離で移動することが可能となる。
そして本実施形態においては、照明領域用レール１１は、植物栽培列２を一列飛びとなるように設置されており、これにより毎列間ごとに配置した場合の二重照射ムラなど照射量のムラを抑制できる。もちろん、照明光源４０からの照射量を調整可能であれば、一列飛びでなく毎列間に照明領域用レール１１を敷設してもよい。

なお、本実施形態における待機地点ＷＰは、作業者の邪魔とならないよう植物栽培列領域ＰＡの外側に設けられるのが好ましい。この場合、待機地点ＷＰに待機する移動式植物用照明ユニット１００を周囲から密閉するように収納ケースで区画してもよいし、密閉までせず例えばカーテンなどの遮蔽材を天井１ａから垂らすことで周囲と区画する形態としてもよい。

＜移動式植物用照明ユニット１００を用いた照明方法＞
次に、図５を参照しつつ、本実施形態における移動式植物用照明ユニット１００を用いた照明方法について説明する。

本発明者らは、鋭意検討の結果、植物栽培列２の群に対して水平方向に均一に万遍なく光Ｌを照射するためには、照射する時間とその強さの積で算出される照射積算量が重要であるということに帰結した。
そして、例えば所定の照射区画を一定速度で走行する場合には上記の時間と強さから予想照射積算量を求めることができる。よって、予め植物Ｐに必要な目標照射積算量あるいは限界積算照射量を実験等で求めておけば、この目標照射積算量あるいは限界積算照射量から逆算して必要な走行速度を求めることができる。

なお、以下で説明する照明方法では、上記の視点に立脚して照明領域用レール１１上を移動式植物用照明ユニット１００が一定の速度で走行する例を説明する。しかしながら、一定速度で走行する区画は、植物栽培室１内に架設された照明領域用レール１１上のすべてである必要は必ずしもなく、例えば照明領域用レール１１上の一部毎（例えば分岐したそれぞれの照明領域用レール１１毎）に区画を複数分けて、この区画内で一定速度とすればよい。この場合、複数の区画毎に相異なる速度で移動式植物用照明ユニット１００が走行する形態であってもよい。

また、以下で説明する照明方法では、照明領域用レール１１上を移動式植物用照明ユニット１００が走行する速度と、退避用レール１２上を移動式植物用照明ユニット１００が走行する速度と、を同じ速度に設定した。しかしながら、この形態に限られず、これらの速度を互いに異ならせてもよい。

まず移動式植物用照明ユニット１００の初期設定として、ステップＳ１０では、プログラム動作によって植物Ｐに光Ｌを照射するか、マニュアル動作によって植物Ｐに光Ｌを照射するかが選択される。

このうちプログラム動作とは、予め設定された時間と設定された移動軌跡とに基づいて、照明光源４０を駆動しつつ移動式植物用照明ユニット１００を走行させる形態を言う。このプログラム動作によれば、例えば夜間など植物栽培室１内に人が存在しない時間帯に植物Ｐに光Ｌを自動的に照射することが可能となっている。

一方、マニュアル動作とは、作業者が上記制御装置５０を介して移動式植物用照明ユニット１００の移動軌跡を設定した後で任意の時間に照明光源４０を駆動しつつ移動式植物用照明ユニット１００を走行させる形態を言う。このプログラム動作によれば、作業者の意図する時間帯で、意図した走行速度によって意図した場所の植物Ｐに光Ｌを照射することが可能となっている。

すなわちステップＳ１０でマニュアル動作が選択された場合には、ステップＳ２１において、移動式植物用照明ユニット１００の移動軌跡が決定される。このとき、上記のとおり、移動式植物用照明ユニット１００の走行を開始する時間や走行速度もあわせて決定される。
なお、この走行速度の決定に際しては、例えば制御装置５０によって積算照射量をモニターなどに表示しつつ決定する態様であってもよい。

ステップＳ２２においては、上記ステップＳ２１で決定された時刻で制御装置５０によって照明光源４０と駆動台車２０が駆動される。これにより、移動式植物用照明ユニット１００が待機地点ＷＰから退避用レール１２を走行し、さらに分岐して植物Ｐに光Ｌを照射しながらそれぞれの照明領域用レール１１上（照明地点）を走行することになる。

次いでステップＳ２３では、植物Ｐへの光Ｌの照射を終えて移動式植物用照明ユニット１００が待機地点ＷＰに帰還したかが判定される。より具体的には、レール１０のうち待機地点ＷＰに設けられた読み取りタグを駆動台車２０のセンサー部２３がセンシングしたか否かが検出される。
そしてステップＳ２３で移動式植物用照明ユニット１００が待機地点ＷＰに帰還したと判定された場合には、このマニュアル動作に基づく植物Ｐへの光照射が完了する。

他方、ステップＳ１０でプログラム動作が選択された場合には、作業者はいずれの動作プログラムを実行するかも選択する。
すなわち、制御装置５０の不図示の記憶手段内には、予め移動軌跡が定められた複数種類の動作プログラムに関する情報が格納されている。

ここで、この動作プログラムの一例について、図６を用いて説明する。
まず図６（ａ）は、上記した片側分岐タイプにおける動作プログラムに基づく移動軌跡の例を示している。

図６（ａ）に示すとおり、まず待機地点ＷＰからスタートすると、最初の分岐を曲がって「１」の照明領域用レール１１上に入る。そしてこの「１」の照明領域用レール１１の端部で折り返した後は「２」の地点まで戻り、再び「２」で折り返して「３」の照明領域用レール１１上に入る。次いで、この「３」の照明領域用レール１１の端部で折り返した後は「４」の地点まで戻り、再び折り返して同様に「５」から「９」までそれぞれ退避用レール１２及び照明領域用レール１１の上を走行する。
そして「９」の照明領域用レール１１の端部で折り返した後は、待機地点ＷＰへと帰還するように制御される。

このように、レール１０上には「１」～「９」に対応する位置や分岐地点の前後などに読み取りタグが設けられており、駆動台車２０のセンサー部２３によって当該読み取りタグを順次読み取ることで、この移動軌跡に基づいて駆動台車２０がレール１０上を走行することになる。

次に図６（ｂ）は、上記した両側分岐タイプにおける動作プログラムに基づく移動軌跡の例を示している。

図６（ｂ）に示すとおり、待機地点ＷＰからスタートすると、まず左右の植物栽培列２で共通の退避用レール１２を通り、次いで最初の基準分岐Ｋを右折して図中における左側に位置する退避用レール１２を通ってそのまま「１」の照明領域用レール１１上（照明地点）に入る。そしてこの「１」の照明領域用レール１１の端部で折り返した後は、上記した最初の基準分岐Ｋを一旦通過した後に方向転換して当該最初の基準分岐Ｋを今度は左折（図中では直進）して図中における右側に位置する退避用レール１２を通って最初の分岐を曲がって「２」の照明領域用レール１１上に入る。次いで、この「２」の照明領域用レール１１の端部で折り返した後は、同様に上記した最初の基準分岐Ｋを一旦通過した後に方向転換して当該最初の基準分岐Ｋを右折して図中における左側に位置する退避用レール１２を通って二番目の分岐を曲がって「３」の照明領域用レール１１上に入る。以上と同様に、以降は「４」～「６」まで最初の基準分岐Ｋを経由してそれぞれ退避用レール１２及び照明領域用レール１１の上を走行する。
そして「６」の照明領域用レール１１の端部で折り返した後は、最初の基準分岐Ｋをそのまま通過して待機地点ＷＰへと帰還するように制御される。

このように、レール１０上には「１」～「６」に対応する位置や、最初の基準分岐Ｋを含む各々の分岐地点の前後などに読み取りタグが設けられており、駆動台車２０のセンサー部２３によって当該読み取りタグを順次読み取ることで、この移動軌跡に基づいて駆動台車２０がレール１０上を走行することになる。

上述したようにステップＳ１０でプログラム動作が選択された後は、ステップＳ３１で規定時間が到来したか否かが判定される。換言すれば、制御装置５０は、不図示のタイマーなどの計時装置を介して運転予定時間を管理する。この予定時間が到来したことを制御装置５０が検知した場合には、ステップＳ３２において、選択されたプログラム動作に基づく走行軌跡を不図示の記憶手段などから読み出す制御を行う。

選択されたプログラム動作に基づく走行軌跡が読み出された後は、ステップＳ３３において、制御装置５０は、前述したステップＳ２２と同様に照明光源４０と駆動台車２０を駆動して照明領域用レール１１上（照明地点）で植物Ｐに対して光Ｌを照射する制御を行う。
そしてステップＳ３４においては、ステップＳ２３と同様に、植物Ｐへの光Ｌの照射を終えて移動式植物用照明ユニット１００が待機地点ＷＰに帰還したかが判定される。

従来においては水平方向に均一に照射するために数多くの照明光源を必要としたが、本実施形態によれば比較的少数の照明光源を移動させて効率的に均一で万遍なく植物Ｐに光Ｌを照射することが可能となる。

また、本実施形態の照明光源４０は移動式の照明なので、定置タイプの照明光源に比べて植物栽培区画当たりの照明器具数を削減できる。また、植物Ｐへの照明後は、待機地点ＷＰに移動するので、照明光源４０などが作業者の農作業中の邪魔にならない。

また、駆動台車２０によって照明光源４０を自走させる方式なので、例えば人手をかけず夜間などの時間帯に自動的に植物Ｐへ光Ｌを照射することが可能となる。
さらに、植物Ｐへ農薬などを散布する場合には照明光源４０にも一部が飛散して付着してしまう恐れもあるが、本実施形態によれば不使用時は照明光源４０を待機地点に置くことで上記した劣化を抑制することができる。

［第２実施形態］
次に図７を用いて本実施形態の第２実施形態について説明する。
上記した第１実施形態では駆動台車２０に連結される連結台車３０は合計４台であり、それぞれの連結台車３０で同じ波長の照明光源４０を備えていたが、本実施形態ではこれに代えて３台の連結台車３０で複数種類の波長の照明光源４０を搭載する点に主とした特徴がある。
よって、以下では既述した実施形態と異なる点を主として説明し、既述の実施形態と同様な機能を持つ部材については同じ番号を付してその説明は適宜省略する。

すなわち図７に示すとおり、本実施形態の移動式植物用照明ユニット２００は、レール１０、駆動台車２０、連結台車３０、照明光源４０（ランプ４０ａ、ＬＥＤ光源４０ｂ）、及び制御装置５０を含んで構成されている。

特に本実施形態の照明光源４０は、植物Ｐに付着する病害虫を防除するＵＶ－Ｂ光を照射するランプ４０ａと、このＵＶ－Ｂ光の波長よりも長い波長を有するＬＥＤ光源４０ｂとを含んでいることに特徴がある。
そして本実施形態の連結台車３０は、駆動台車２０と接続される側から順に３０ａ、３０ｂおよび３０ｃとなっている。このうち、連結台車３０ａと３０ｃにはランプ４０ａが搭載されるとともに、連結台車３０ｂにはＬＥＤ光源４０ｂが搭載されている。
なお、本実施形態では、２種類の波長の光Ｌを連結台車３０から植物Ｐに向けて照射する構成としたが、３種類以上の波長の光Ｌを植物Ｐに向けて照射する態様であってもよい。

そして本実施形態では、ＵＶ－Ｂ光を照射する光源の数は、ＵＶ－Ｂ光の波長よりも長い波長の光を照射する光源の数よりも多くなっている。これにより、植物Ｐの育成をＵＶ－Ｂ光の波長よりも長い波長の光で助長しつつ、ＵＶ－Ｂの光で病害虫を防除することが可能となっている。

なお、ＵＶ－Ｂ光を照射する光源の数は、ＵＶ－Ｂ光の波長よりも長い波長の光を照射する光源の数と同じでもよいし、ＵＶ－Ｂ光の波長よりも長い波長の光を照射する光源の数より少なくともよい。

また、本実施形態では、３台の連結台車３０を構成したが、２台または５台以上を連結する態様であってもよい。この場合においては、複数種類の波長の照明光源４０を搭載することは必須ではなく、第１実施形態と同様に単一種類の照明光源４０をそれぞれの連結台車３０で搭載する形態でもよい。

以上説明した各実施形態は一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変形が可能である。
例えば、上記した第１実施形態と第２実施形態を適宜組み合わせて新たな移動式植物用照明ユニットを構成してもよい。

以上説明したように、本発明の移動式植物用照明ユニットは、植物の種類を問わず植物栽培分野で広く適用が可能である。

１００、２００ 移動式植物用照明ユニット
１ 植物栽培室
２ 植物栽培列
１０ レール
１１ 照明領域用レール
１２ 退避用レール
２０ 駆動台車
２１ 外装ケース
２２ 走行機構部
２３ センサー部
２４ 電源ライン
２５ 制御基板
３０ 連結台車
３１ 固定部
４０ 照明光源
５０ 制御装置
Ｊ１ 第１連結部材
Ｊ２ 第２連結部材
Ｐ 植物
Ｌ 光
ＷＰ 待機地点
ＩＬＰ 照明地点

Claims (5)

1. 植物栽培室内に架設したレールの上を自走する駆動台車と、
   前記駆動台車と第１連結部材を介して連結されて前記レールの上を従走する連結台車と、
   前記連結台車に搭載されて、植物の育成に必要な光を照射する照明光源と、
   前記照明光源が照明開始するときに待機地点から照明地点へと前記駆動台車を移動させるとともに、照明終了時は前記駆動台車を前記待機地点へ戻す制御を行う制御装置と、を含み、
   前記連結台車は、前記駆動台車に複数連結され、
   前記第１連結部材は、前記連結台車の走行方向に関して伸縮動作をせず前記駆動台車と前記連結台車との距離を維持し、
   前記第１連結部材よりも前記連結台車の前記走行方向に関する前記伸縮動作が大きい第２連結部材を介して前記複数の連結台車が互いに接続されている、
   ことを特徴とする移動式植物用照明ユニット。
2. 前記移動式植物用照明ユニットは前記レールを含んで構成されてなり、
   前記レールは、
   前記植物栽培室の天井で植物栽培列間に沿ってそれぞれ分岐して架設された複数の照明領域用レールと、
   前記複数の照明領域用レールの其々に接続するとともに、前記植物栽培列領域の外に設けられた前記待機地点へと向けて架設された退避用レールと、
   を含む請求項１に記載の移動式植物用照明ユニット。
3. 前記第２連結部材は、隣り合う前記連結台車の間をつなぐ少なくとも２本の連結棒を含み、
   前記２本の連結棒同士の連結部は屈曲自在にし、且つ該連結台車と該連結棒との接続部が前記走行方向に対して交差する方向に搖動可能である請求項１又は２に記載の移動式植物用照明ユニット。
4. 前記照明光源は、前記植物に付着する病害虫を防除するＵＶ－Ｂ光を照射するランプを含む請求項１～３のいずれか一項に記載の移動式植物用照明ユニット。
5. 前記照明光源は、前記ＵＶ－Ｂ光の波長よりも長い波長を有するＬＥＤ光源をさらに含み、前記複数の連結台車は波長が互いに異なる複数種類の光源を搭載する請求項４に記載の移動式植物用照明ユニット。

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