JP7139729B2 - 栽培システム及び栽培システムにおける照度制御方法 - Google Patents
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Description
植物の体内における水分の流量を測定する水分流量測定手段と、
前記水分流量測定手段によって測定された、前記植物の体内の水分の流量に基づいて、光源から前記植物に照射される光の照度を制御する照度制御手段と、
を備えたことを特徴とする栽培システムである。
前記第1の比に基づいて、前記照度を制御するようにしてもよい。
じて、光合成がより活発に行われる、より適切な照度に制御することができる。
前記第1の比が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定するようにしてもよい。
前記照度制御手段は、
前記照度測定手段によって測定された前記照度の変化に対する、前記水分流量測定手段によって測定された前記植物の体内の水分の流量の変化の比を第2の比とし、
前記第2の比に基づいて、前記照度を制御するようにしてもよい。
前記第2の比が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定するようにしてもよい。
前記照度制御手段は、
前記飽差取得手段によって取得された前記飽差に対する、前記水分流量測定手段によって測定された前記植物の体内の水分の流量の比を第3の比とし、
前記照度測定手段によって測定された前記照度の変化に対する、前記第3の比の変化の比を第4の比とし、
前記第4の比に基づいて、前記照度を制御するようにしてもよい。
前記第4の比が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定するようにしてもよい。
前記光源から前記植物へ入射する光の光路を遮蔽する遮光部材と、
前記遮光部材による前記光路の開放割合を制御する開度制御手段と、
を備え、前記開放割合を制御することによって前記照度を制御するようにしてもよい。
遮光部材の開放割合は、入射する光の光路のうち開放されている部分の割合に限らず、開放されずに遮蔽されている部分の割合であってもよい。
前記光源への入力を制御することによって、前記照度を制御するようにしてもよい。
前記照度を変化させたときの、前記植物の体内における水分の流量の変化量を取得するステップと、
前記変化量に基づいて、前記照度を制御するステップと、
を含む栽培システムにおける照度制御方法である。
前記操作量の変化量を取得するステップと、
前記操作量を変化させたときの、前記植物の体内における水分の流量の変化量を取得するステップと、
前記操作量の変化量に対する、前記植物の体内における水分量の変化量の比である第1
の比を取得するステップと、
前記第1の比に基づいて、前記照度を制御するステップと、
を含む栽培システムにおける照度制御方法である。
前記第1の比が正,負又は0のいずれであるかを判断するステップと、
前記第1の比が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定するステップと、
を含むようにしてもよい。
前記照度を測定するステップと、
前記植物の体内における水分の流量を取得するステップと、
前記照度の変化に対する、前記植物の体内における水分の流量の変化の比である第2の比を取得するステップと、
前記第2の比に基づいて、前記照度を制御するステップと、
を含む栽培システムにおける照度制御方法である。
前記第2の比が正,負又は0のいずれであるかを判断するステップと、
前記第2の比が正,負又は0いずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定するステップと、
を含むようにしてもよい。
光の照度を制御する方法であって、
前記植物の周囲の空気の飽差に対する、前記植物の体内における水分の流量の比を第3の比とし、
前記照度の変化に対する、前記第3の比の変化の比である第4の比を取得するステップと、
前記第4の比に基づいて、前記照度を制御するステップと、
を含む栽培システムにおける照度制御方法である。
前記第4の比が正,負又は0のいずれであるかを判断するステップと、
前記第4の比が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定するステップと、
を含むようにしてもよい。
以下、本発明の適用例について、図面を参照しつつ説明する。本発明は例えば、図1に示すような栽培システム1に適用される。栽培システム1は、栽培される植物2に対して、光源である太陽4から照射される光の照度を、入射する光路を遮蔽する遮蔽部材である遮光カーテン5と、遮光カーテン5の開放割合である開度を、植物2の体内の水分の流量を測定する水分流量測定手段である樹液流センサ7によって測定された樹液流速に基づいて制御する。水分流量測定手段による流量は、流量自体のみならず、所定時間当たりの流
量である流速を含み、以下の実施例では、水分流量測定手段として、樹液流速を測定する樹液流センサについて説明する。
本発明は、図9に示す実施例4のように人工の光源13の出力を制御するシステムにも適用できるものである。
以下では、本発明の実施例1に係る栽培システムについて、図面を用いて、より詳細に説明する。
図1に実施例1に係る栽培システムの概略構成を示す。栽培システム1は、植物2を収容するハウス3を含む。また、栽培システム1は、光源である太陽4から植物2に照射される光線の一部または全部を遮蔽して入射量を制御するために開閉される遮光カーテン5を備える。また、栽培システム1は、遮光カーテン5を経て、植物2に照射される光線を拡散させる拡散フィルム6を備える。さらに、栽培システム1は、植物2の樹液流量を測定する樹液流センサ7と、樹液流センサ7によって測定された樹液流量に基づいて、遮光カーテン5の開度を制御する制御装置8とを備える。
図1には、1本の植物2のみが示されているが、模式的な例示であり、ハウス3内で栽培される植物2の本数は限定されるものではなく、実際には多数本の植物2が栽培される。
5の開度の変更方法はこれに限られず、全開から全閉に至るまで段階的に変更できるように設定してもよい。遮光カーテン5は、制御装置8と無線で接続され、制御装置8からの遮光カーテン5の開度を設定する制御信号を受信するとともに、必要に応じて現在の開度を示す情報を制御装置8に送信する送受信機能を有する。遮光部材はこのような遮光カーテン5に限られず、複数枚のルーバーを含み、ルーバーの角度によって入射量を制御するブラインドであってもよいし、液晶の透明度を変化させることによって入射量を制御する液晶パネルであってもよい。ここでは、遮光カーテン5が遮光部材に対応し、制御装置8が遮光制御手段に対応し、遮光カーテン5及び制御装置8が照度制御手段に対応する。
図4に実施例1に係る遮光カーテンの制御方法を説明するフローチャートを示す。
ステップ1(図ではS1と表記する。以下も同様である。)で、制御装置8からの遮光カーテン5への制御信号を送信し、遮光カーテン5を所定の初期位置に移動する。ステップ2で、樹液流センサ7によって、樹液流速を測定する。制御装置8において、ステップ3で、i=0とおき、ステップ4で、遮光カーテン5の開度を変数b(i)に代入する。ここで、遮光カーテン5の開度は、照度制御手段に対応する遮光カーテン5及び制御装置8に入力される操作量に対応する。遮光カーテン5の開度については、例えば、遮光カーテン5が全て閉じられた状態の開度を0(%)、全て開かれた状態の開度を100(%)と設定する。ステップ5で、ステップ2において測定した樹液流速を変数a(i)に代入して記憶する。ステップ6で、制御装置8からの遮光カーテン5への制御信号を送信し、遮光カーテン5の開動作をT秒間行う。この遮光カーテン5の開動作は、樹液流速の変化の方向が増減又は一定のいずれであるかを、制御の初期段階において、遮光カーテン5の開度の変化によって生じる照度変化によって検出するために行うものである。従って、開動作の時間Tは、そのような樹液流速の有意の変化を検出できるような値を適宜選択すればよい。ステップ7では、遮光カーテン5の開動作後の状態で、樹液流センサ7によって、樹液流速を測定する。制御装置8において、ステップ8では、i=i+1とし、ステップ9で、ステップ6において開動作をT秒間行った後の遮光カーテン5の開度を変数b(i)に代入する。ステップ10で、ステップ7において測定した樹液流速を変数a(i)に代入して記憶する。ステップ11では、制御装置8において、植物2の光合成速度を評価する光合成係数k1としてk1={a(i)-a(i-1)}/{b(i)-b(i-1)}を算出する。ここで、k1は第1の比に対応する。ステップ12では、制御装置8において、ステップ11において算出したk1と0との大小関係を判断する。ステップ12においてk1が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、照度の制御を決定する。ここでは、ステップ12における判断がk1>0であれば、ステップ13に進んで、制御装置8からの遮光カーテン5への制御信号を送信し、照度を増加させるために遮光カーテン5の開動作をt1秒行わせる。ステップ12における判断がk1=0であれば、ステップ14に進んで、制御装置8からの遮光カーテン5への制御信号を送信し、照度を維持するために遮光カーテン5を動作させない。ステップ12における判断がk1<0であれば、ステップ15に進んで、制御装置8からの遮光カーテン5への制御信号を送信し、照度を減少させるために遮光カーテン5の閉動作をt2秒行わせる。ステップ13,14又は1
5の後は、ステップ7に戻り、ステップ7~ステップ13,14又は15までの処理を繰り返す。
ここで、k1=0の場合(後述するk2,k3及びk4についても同様である。)は、数値として厳密に0である場合に限られず、正又は負にわたってある程度の幅を含む。第3の比が正又は負である場合についても、数値として厳密に0のみが除かれる領域を指すものではない。
上述の遮光カーテン5の開度制御は、制御装置8が、k1が所定条件を満たしたとき、又は日の入り時刻等の所定のタイミング情報を取得したとき等に終了するように終了条件を適宜設定することができる。また、上述の遮光カーテン5の開度制御は、日の出時刻等の所定のタイミング情報を取得したとき等に開始するように開始条件を適宜設定することができる。
ステップ14においては、制御装置8から遮光カーテン5へ制御信号を送信しないことにより、遮光カーテン5を動作させないようにしてもよい。また、ステップ13におけるk1>0の場合の遮光カーテン5の開動作の時間t1秒と、ステップ15におけるk1<0の場合の遮光カーテン5の閉動作の時間t2とは、t1=t2と設定してもよいし、t1≠t2と設定してもよい。また、制御の過程で、k1の絶対値の大きさに応じてt1,t2の値を変更するようにしてもよい。例えば、k1の絶対値が小さくなるにつれて、t1,t2の値を小さくするようにしてもよい。
このように、光合成速度に強い相関性を有する樹液流速度を樹液流センサ7によって測定し、樹液流速が一定となるような照度にハウス3内が維持されるように、遮光カーテン5の開度を制御することにより、光合成が活発となる最適な照度をリアルタイムで実現することができる。
以下では、図5に基づいて、本発明の実施例2に係る栽培システム21について説明する。
実施例2に係る栽培システム21では、実施例1に係る栽培システム1に加えて、ハウス3内の照度を測定する照度センサ10を備える。実施例1に係る栽培システム1と共通する構成については、同様の符号を付して説明を省略する。照度センサ10は、ハウス3内で、植物2に照射される光の照度を測定し得る適宜の位置に配置する。図5は例示であり、照度センサ10の設置位置及び台数は適宜設定することできる。ハウス3内の照度分布を代表する位置に一つ設置してもよいし、ハウス3内を複数のエリアに分割し、エリアごとに照度センサ10を設置するようにしてもよい。また、各樹液流センサ7に対応する照度センサ10を設置するようにしてもよい。ここでは、照度センサ10が照度測定手段に対応する。
図6は、実施例2に係る遮光カーテン5の制御方法を示すフローチャートである。
ステップ21で、樹液流センサ7により、植物2の樹液流速を測定する。そして、ステップ22で、照度センサ10により、ハウス3内の照度を測定する。ステップ23では、制御装置8において、ステップ21における樹液流速の測定値aと、ステップ22における照度の測定値bから光合成係数k2=Δa/Δbを算出する。ここでは、k2は第2の比に対応する。ステップ21の樹液流速の測定と、ステップ22の照度の測定は、並行して行うが、サンプリングのタイミングを必ずしも同時にしなくてもよい。重なる時間幅において、それぞれ複数回サンプリングした測定値を処理した情報に基づいて、対応する樹液流速の変化量と照度の変化量を算出し、これらから光合成係数k2を算出すればよい。また、複数の樹液流センサ7や照度センサ10が設けられている場合にも、それぞれの測定結果に対する平均化等の処理を行う。ステップ24では、制御装置8において、算出された光合成係数k2と0との大小関係を判断する。ステップ24においてk2が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、照度の制御を決定する。ここでは、ステップ24でk2>0と判断された場合には、ステップ25において、制御装置8からの遮光カーテン5への制御信号を送信し、照度を増加させるために遮光カーテン5の開動作をt3秒間行わせる。また、ステップ24でk2=0と判断された場合には、ステップ26において、制御装置8から遮光カーテン5への制御信号を送信し、照度を維持するために遮光カーテン5を動作させないでおく。そして、ステップ24でk2<0と判断された場合には、ステップ27において、制御装置8から遮光カーテン5への制御信号を送信し、照度を減少させるために遮光カーテン5の閉動作をt4秒間行わせる。ステップ25~27の処理を行った後、ステップ21及びステップ22に戻り、以降ステップ21~ステップ27の処理を所定の時間間隔で繰り返す。
ステップ26においては、制御装置8から遮光カーテン5へ制御信号を送信しないことにより、遮光カーテン5を動作させないようにしてもよい。また、ステップ25におけるk2>0の場合の遮光カーテン5の開動作の時間t3秒と、ステップ27におけるk2<0の場合の遮光カーテン5の閉動作の時間t4とは、t3=t4と設定してもよいし、t3≠t4と設定してもよい。また、制御の過程で、k2の絶対値の大きさに応じてt3,t4の値を変更するようにしてもよい。例えば、k2の絶対値が小さくなるにつれて、t3,t4の値を小さくするようにしてもよい。
以下では、図7に基づいて、本発明の実施例3に係る栽培システム31について説明する。
実施例3に係る栽培システム31は、実施例2に係る栽培システム21に加えて、ハウス3内の湿度を測定する湿度センサ11と、ハウス3内の温度を測定する温度センサ12を備える。実施例1に係る栽培システム1及び実施例2に係る栽培システム21と共通する構成については、同様の符号を付して説明を省略する。湿度センサ11及び温度センサ12は、ハウス3内の適宜の位置に配置する。図7は例示であり、湿度センサ11及び温度センサ12の設置位置及び台数は適宜設定することができる。ハウス3内の湿度分布、温度分布を代表する位置に一つずつ設置してもよいし、ハウス3内を複数のエリアに分割し、エリアごとに湿度センサ11及び温度センサ12を設置するようにしてもよい。また、各樹液流センサ7に対応する湿度センサ11及び温度センサ12を設置するようにしてもよい。湿度を湿度センサ11、温度を温度センサ12で測定するのではなく、湿度及び温度をともに測定できる温湿度センサを用いてもよい。
ある。従って、ここでは、飽差をvとし、c=a/vによって定義される気孔導度(気孔伝導度、気孔コンダクタンスともいう)cを用いる。飽差vは、温度並びに当該温度における相対湿度及び飽和水蒸気圧から導出することができる。実際には、気孔導度cは、葉の面積や健康状態等によって定まる係数αを含む、α(a/v)として表されるが、ここでは、αは定数1と仮定して説明する。この気孔導度cを用いて、光合成係数k3を、k3=Δc/Δbとする。従って、制御装置8では、樹液流センサ7の測定結果と、照度センサ10の測定結果と、湿度センサ11及び温度センサ12の測定結果から光合成係数k3を算出し、k3と0との大小関係を判断し、それに応じて、遮光カーテン5の開度を制御する。これにより、ハウス3内の照度を、リアルタイムで、植物2の光合成が活発となる最適な照度とすることができる。ここでは、気孔導度cが第3の比に対応し、光合成係数k3が第4の比に対応する。また、湿度センサ11及び温度センサ12及びこれらの測定結果から飽差を導出する機能を有する制御装置8の一部が飽差取得手段に対応する。
図8は、実施例3に係る遮光カーテンの制御方法を示すフローチャートである。
ステップ31で、樹液流センサ7により、植物2の樹液流速を測定する。ステップ32で、照度センサにより、ハウス3内の照度を測定する。ステップ33で、湿度センサ11によりハウス3内の湿度を、温度センサ12によりハウス3内の温度をそれぞれ測定する。ステップ34で、樹液流センサ7、照度センサ10、湿度センサ11及び温度センサ12からそれぞれの測定結果を受信した制御装置8において、まず、湿度センサ11及び温度センサ12の測定結果から、飽差vを算出する。ここで、制御装置8は、予め記憶しておいた温度と飽和水蒸気圧のテーブルまたは温度から飽和水蒸気圧を計算する算出式により、温度センサ12によって測定された温度での飽和水蒸気圧を取得し、この飽和水蒸気圧と湿度センサ11の測定結果である相対湿度とから飽差vを求める。そして、制御装置8は、飽差vと樹液流速aとから気孔導度c=a/vを算出し、照度センサ10の測定結果である照度bから、光合成係数k3=Δc/Δbを算出する。ステップ31の樹液流速の測定と、ステップ32の照度の測定と、ステップ33の湿度及び温度の測定は、並行して行うが、サンプリングのタイミングを必ずしも同時にしなくてもよい。重なる時間幅において、それぞれ複数回サンプリングした測定値を処理した情報に基づいて、対応する飽差の変化量と照度の変化量を算出し、これらから光合成係数k3を算出すればよい。
ステップ35では、制御装置8において算出された光合成係数k3と0との大小関係を判断する。ステップ35においてk3が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、照度の制御を決定する。ここでは、k3>0と判断された場合には、ステップ36において、制御装置8から遮光カーテン5への制御信号を送信し、照度を増加させるために遮光カーテン5の開動作をt5秒行わせる。また、k3=0と判断された場合には、ステップ37において、制御装置8から遮光カーテン5への制御信号を送信し、照度を維持するために遮光カーテン5を動作させないでおく。そして、k3<0と判断された場合には、ステップ38において、制御装置8から遮光カーテン5への制御信号を送信し、照度を減少させるために遮光カーテン5の閉動作をt6秒行わせる。ステップ36~38の処理を行った後、ステップ31,ステップ32及びステップ33に戻り、以降ステップ31~ステップ38の処理を所定の時間間隔で繰り返す。
ステップ37においては、制御装置8から遮光カーテン5への制御信号を送信しないことにより、遮光カーテン5を動作させないようにしてもよい。また、ステップ36におけるk3>0の場合の遮光カーテン5の開動作の時間t5秒と、ステップ38におけるk3<0の場合の遮光カーテン5の閉動作の時間t6とは、t5=t6と設定してもよいし、t5≠t6と設定してもよい。また、制御の過程で、k3の絶対値の大きさに応じてt5,t6の値を変更するようにしてもよい。例えば、k3の絶対値が小さくなるにつれて、t5,t6の値を小さくするようにしてもよい。
以下では、図9に基づいて、本発明の実施例4に係る栽培システム41について説明する。
実施例4に係る栽培システム41は、実施例1に係る栽培システム1における光源である太陽4に代えて、人工光を照射するLED等の光源13を用いる。このため、実施例4に係る栽培システム41は、ハウス3内の植物2に照射される光線の照度を調整する遮光カーテン5を備えない。図9は模式的な例示であるため、植物2を一つのみ示しているが、実際には複数の植物2,…2がハウス3内に配置される。これら複数の植物2,…2に対する光線の照度分布を均一化するために、実施例1に係る栽培システム1では拡散フィルム6を用いていた。しかし、実施例4に係る栽培システム41では、複数の光源13,…13をハウス3内の適宜の位置に配置することにより、複数の植物2,…2に対する光線の照度分布を均一化することができるので、拡散フィルム6を備えない。栽培システム41は、遮光カーテン5及び拡散フィルム6を備えない点を除いては、栽培システム1と共通の構成を備える。実施例1に係る栽培システム1と共通する構成については、同様の符号を付して説明を省略する。ただし、栽培システム41では、制御装置8は、遮光カーテン5の開度を制御するのではなく、光源13の光度を制御する。上述の栽培システム41では、拡散フィルム6を備えないこととしているが、光源13からの光線を拡散させるために拡散フィルム6を用いてもよい。ここでは、制御装置8が照度制御手段に対応する。
図3に示すように、照度の増加に応じて樹液流速が増加し、ある照度で樹液流速の変化が一定となり、さらに照度が増加すると樹液流速が減少するという変化をたどる曲線となる。このような照度と樹液流速との関係から、樹液流センサ7によって樹液流速を測定し、樹液流速の最大となるような照度に近づくように光源13の光度を制御することにより、光合成がもっと活発となる最適な照度とすることができる。このような最適な照度自体は、植物2の種類、生育段階等の植物2自体に関する条件又は二酸化炭素濃度等の他の環境条件の変動により変動するものであるが、樹液流センサ7の測定値を監視することにより、常に、リアルタイムで、最適な照度を実現することができる。
図10は、実施例4に係る光源13の制御方法を説明するフローチャートを示す。
ステップ41で、制御装置から光源13への制御信号を送信し、光源13の入力電流を初期値I0に設定する。本実施例では、光源の光強度、ひいては植物2に照射される光の照度を制御するために光源13への入力電流を制御する場合を例に説明するが、光源13の光強度を制御するために入力される操作量は、光源13に応じて、電圧、電力等適宜選択することができる。ステップ42で、樹液流センサ7によって、樹液流速を測定する。制御装置8において、ステップ43で、i=0とおく。ステップ44で、光源13への入力電流値(ここでは、初期値I0)を変数I(i)に代入する。ステップ45で、ステップ42において測定した樹液流速をa(i)に代入して記憶する。ステップ46で、制御装置8からの光源13への制御信号を送信し、光源13への入力電流値をI0+ΔIに設定する。この光源への入力電流値の変更は、樹液流速の変化の方向が増減又は一定のいずれであるかを、制御の初期段階において、光源13への入力電流値の変化によって検出するために行うものである。従って、入力電流値の変化量ΔIは、そのような樹液流速の有意の変化を検出できるような値を適宜選択すればよい。ステップ47では、光源13への入力電流の変更後の状態で、樹液流センサ7によって、樹液流速を測定する。ステップ48では、i=i+1とする。ステップ49で、ステップ46において設定した入力電流値(ここでは、I0+ΔI)を変数I(i)に代入する。ステップ50で、ステップ47において測定した樹液流速を変数a(i)に代入して記憶する。ステップ51では、制御装置8において、植物2の光合成を評価する光合成係数k4としてk4={a(i)-a(i-1)}/{I(i)-I(i-1)}を算出する。ここでは、k4は第1の比に対応
する。ステップ52では、制御装置8において、ステップ51において算出したk4と0との大小関係を判断する。ステップ52においてk4が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、照度の制御を決定する。ここでは、ステップ52における判断がk4>0であれば、ステップ53に進んで、制御装置8から光源13への制御信号を送信し、光強度を増加させるために光源13への入力電流をI1増加させる。ステップ52における判断がk4=0であれば、ステップ54に進んで、制御装置8からの光源13への制御信号を送信し、光源13への入力電流を変更しない。ステップ52における判断がk4<0であれば、ステップ55に進んで、制御装置8から制御信号を送信し、光強度を減少させるために光源13への入力電流をI2減少させる。ステップ53,54又は55の次は、ステップ47に戻り、ステップ47~ステップ53,54又は55までの処理を繰り返す。ステップ53におけるk4>0の場合の光源13への入力電流の増加量I1と、ステップ55におけるk4<0の場合の光源13への入力電流の減少量I2とは、I1=I2と設定してもよいし、I1≠I2と設定してもよい。また、制御の過程でk4の絶対値の大きさに応じてI1,I2の値を変更するようにしてもよい。例えば、k4の絶対値が小さくなるにつれて、I1,I2の値を小さくするようにしてもよい。
上述の光源13への入力電流制御は、k4が所定条件を満たしたとき等に終了するように終了条件を適宜設定することができる。また、開始条件も、植物2の生育段階の進行や、光源13の劣化等の所定のタイミング情報を取得したとき等に開始するように開始条件を適宜設定することができる。
植物(2)の体内における水分の流量を測定する水分流量測定手段(7)と、
前記水分流量測定手段(7)によって測定された、前記植物(2)の体内の水分の流量に基づいて、光源(4,13)から前記植物(2)に照射される光の照度を制御する照度制御手段(5及び8,8)と、
を備えたことを特徴とする栽培システム(1,21,31,41)。
<発明2>
植物(2)を栽培する栽培システム(1,41)において光源(4,13)から前記植物(2)に照射される光の照度を制御する照度制御手段に入力される操作量を制御して前記照度を制御する方法であって、
前記操作量の変化量を取得するステップ(S4,S9)と、
前記照度を変化させたときの、前記植物の体内における水分の流量の変化量を取得するステップ(S5,S10,S45,S50)と、
前記操作量の変化量に対する、前記植物の体内における水分量の変化量の比である第1の比(k1,k4)を取得するステップ(S11,S51)と、
前記第1の比(k1,k4)に基づいて、前記照度を制御するステップ(S12~S15,S52~S55)と、
を含む栽培システムにおける照度制御方法。
<発明3>
植物(2)を栽培する栽培システム(21)において、光源(4)から前記植物(2)
に照射される光の照度を制御する方法であって、
前記照度を測定するステップ(S22)と、
前記植物の体内における水分の流量を取得するステップ(S21)と、
前記照度の変化に対する、前記植物の体内における水分の流量の変化の比である第2の比(k2)を取得するステップ(S23)と、
前記第2の比に基づいて、前記照度を制御するステップ(S24~S27)と、
を含む栽培システムにおける照度制御方法。
<発明4>
植物(2)を栽培する栽培システムにおいて、光源(4)から前記植物(2)に照射される光の照度を制御する方法であって、
前記植物(2)の周囲の空気の飽差に対する、前記植物(2)の体内における水分の流量の比を第3の比(c)とし、
前記照度の変化に対する、前記第3の比(c)の変化の比である第4の比(k3)を取得するステップ(S34)と、
前記第4の比に基づいて、前記照度を制御するステップ(S35~38)と、
を含む栽培システムにおける照度制御方法。
2 :植物
3 :ハウス
4 :太陽
5 :遮光カーテン
6 :拡散フィルム
7 :樹液流センサ
8 :制御装置
Claims (15)
- 植物の体内における水分の流量を測定する水分流量測定手段と、
前記水分流量測定手段によって測定された、前記植物の体内の水分の流量に基づいて、光源から前記植物に照射される光の照度を制御する照度制御手段と、
を備え、
入力される操作量を制御することによって前記照度を制御する前記照度制御手段について、該操作量の変化に対する、前記水分流量測定手段によって測定された前記植物の体内の水分の流量の変化の比を第1の比とし、
前記第1の比に基づいて、前記照度を制御することを特徴とする栽培システム。 - 前記照度制御手段は、
前記第1の比が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定することを特徴とする請求項1に記載の栽培システム。 - 植物の体内における水分の流量を測定する水分流量測定手段と、
前記水分流量測定手段によって測定された、前記植物の体内の水分の流量に基づいて、光源から前記植物に照射される光の照度を制御する照度制御手段と、
前記照度を測定する照度測定手段を備え、
前記照度制御手段は、
前記照度測定手段によって測定された前記照度の変化に対する、前記水分流量測定手段によって測定された前記植物の体内の水分の流量の変化の比を第2の比とし、
前記第2の比に基づいて、前記照度を制御することを特徴とする栽培システム。 - 前記照度制御手段は、
前記第2の比が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定することを特徴とする請求項3に記載の栽培システム。 - 前記植物の周囲の空気の飽差を取得する飽差取得手段を備え、
前記照度制御手段は、
前記飽差取得手段によって取得された前記飽差に対する、前記水分流量測定手段によって測定された前記植物の体内の水分の流量の比を第3の比とし、
前記照度測定手段によって測定された前記照度の変化に対する、前記第3の比の変化の比を第4の比とし、
前記第4の比に基づいて、前記照度を制御することを特徴とする請求項3に記載の栽培システム。 - 前記照度制御手段は、
前記第4の比が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定することを特徴とする請求項5に記載の栽培システム。 - 前記水分流量測定手段は、前記植物の道管内を流れる樹液の流速を測定する樹液流速測定手段であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の栽培システム。
- 前記照度制御手段は、
前記光源から前記植物へ入射する光の光路を遮蔽する遮光部材と、
前記遮光部材による前記光路の開放割合を制御する開度制御手段と、
を備え、前記開放割合を制御することによって前記照度を制御することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の栽培システム。 - 前記照度制御手段は、
前記光源への入力を制御することによって、前記照度を制御することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の栽培システム。 - 植物を栽培する栽培システムにおいて光源から前記植物に照射される光の照度を制御する照度制御手段に入力される操作量を制御して前記照度を制御する方法であって、
前記操作量の変化量を取得するステップと、
前記操作量を変化させたときの、前記植物の体内における水分の流量の変化量を取得するステップと、
前記操作量の変化量に対する、前記植物の体内における水分量の変化量の比である第1の比を取得するステップと、
前記第1の比に基づいて、前記照度を制御するステップと、
を含む栽培システムにおける照度制御方法。 - 前記第1の比に基づいて、前記照度を制御するステップは、
前記第1の比が正,負又は0のいずれであるかを判断するステップと、
前記第1の比が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項10に記載の栽培システムにおける照度制御方法。 - 植物を栽培する栽培システムにおいて光源から前記植物に照射される光の照度を制御する方法であって、
前記照度を測定するステップと、
前記植物の体内における水分の流量を取得するステップと、
前記照度の変化に対する、前記植物の体内における水分の流量の変化の比である第2の比を取得するステップと、
前記第2の比に基づいて、前記照度を制御するステップと、
を含む栽培システムにおける照度制御方法。 - 前記第2の比に基づいて、前記照度を制御するステップは、
前記第2の比が正,負又は0のいずれであるかを判断するステップと、
前記第2の比が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項12に記載の栽培システムにおける照度制御方法。 - 植物を栽培する栽培システムにおいて光源から前記植物に照射される光の照度を制御する方法であって、
前記植物の周囲の空気の飽差に対する、前記植物の体内における水分の流量の比を第3の比とし、
前記照度の変化に対する、前記第3の比の変化の比である第4の比を取得するステップと、
前記第4の比に基づいて、前記照度を制御するステップと、
を含む栽培システムにおける照度制御方法。 - 前記第4の比に基づいて、前記照度を制御するステップは、
前記第4の比が正,負又は0のいずれであるかを判断するステップと、
前記第4の比が正,負又は0のいずれであるかに基づいて、前記照度を増加させるか、維持するか又は減少させるかを決定するステップと、
を含む請求項14に記載の栽培システムにおける照度制御方法。
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