JP7315217B2 - Cultivation support system, controller and control method - Google Patents

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Description

本発明は、栽培支援システム、コントローラ及び制御方法に関する。 The present invention relates to a cultivation support system, controller, and control method.

野菜や果物、穀物などの農産物の生産者は、品質の高い生産物を大量に収穫できるようにするために、農業試験場や農業技術センタなどの研究機関から提供される栽培指針にしたがって農産物を栽培することが一般的である。栽培指針とは、品質の高い生産物を大量に収穫できるようにするための灌水や施肥のタイミング等の所謂「農産物を栽培する際の勘」を、栽培する品種、栽培する地域、及び栽培する時期毎に文書化したものである。また、農産物の栽培を支援するための技術が種々提案されており、その一例としては特許文献1に開示の技術が挙げられる。特許文献1には、植物の栽培に必要な養液の給液量を、時刻により又は時刻に係わりなく光合成に必要な光線量及び根の呼吸で消費する溶存酸素量などの消長に応じ調整し、栽培ベットに供給する、養液栽培植物の肥培管理技術が開示されている。 Producers of agricultural products such as vegetables, fruits, and grains generally cultivate agricultural products according to cultivation guidelines provided by research institutes such as agricultural experimental stations and agricultural technology centers in order to be able to harvest high-quality products in large quantities. Cultivation guidelines are so-called ``intuitions when cultivating agricultural products'' such as the timing of irrigation and fertilization to enable a large amount of high-quality products to be harvested. Various techniques for supporting the cultivation of agricultural products have also been proposed, one example of which is the technique disclosed in Patent Document 1. Patent Literature 1 discloses a fertilization management technique for hydroponic plants in which the amount of nutrient solution required for plant cultivation is adjusted according to the amount of light required for photosynthesis and the amount of dissolved oxygen consumed by root respiration, depending on the time of day or regardless of the time of day, and supplying it to a cultivation bed.

特開平2-273129号公報JP-A-2-273129

しかし、栽培指針にしたがって農産物の栽培を行っても、根腐れが起きたり、しおれが出たり、病気で枯れたりする等により、期待した収穫量を得られない場合や、高い品質の生産物を得られない場合があった。農産物を栽培する培地が露天設置される露地栽培の場合には、根腐れやしおれ、病気が発生する原因は日々変化する天候や気温に適応した灌水及び施肥ができていないことと考えられる。農産物の生産者は、栽培指針に定められている灌水や施肥のタイミング等を試行錯誤的にずらして行う等で対処しようとするが、かえって状況を悪化させる場合がある。 However, even if agricultural products are cultivated according to the cultivation guidelines, there are cases where the expected yield cannot be obtained or high-quality products cannot be obtained due to root rot, wilting, disease, and the like. In the case of open-field cultivation in which the culture medium for cultivating agricultural products is installed in the open air, root rot, wilting, and disease are considered to be caused by inadequate irrigation and fertilization adapted to the weather and temperature that change from day to day. Producers of agricultural products try to deal with the problem by staggering the timing of irrigation and fertilization specified in the cultivation guidelines through trial and error, but sometimes the situation worsens.

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、栽培対象の農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を温度データとし、少なくともその温度データを加味して農産物の栽培支援を行うことを可能にする技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique that makes it possible to use the amount of heat energy given to the leaves of agricultural products to be cultivated as temperature data, and to support the cultivation of agricultural products by taking into account at least the temperature data.

上記課題を解決するために本発明は、栽培対象の農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を温度データとして少なくとも計測する計測機構と、前記農産物が栽培される培地に対する灌水を水源から供給される水を用いて行う灌水機構と、制御開始時刻から制御終了時刻までの間に複数回実行する灌水の頻度を少なくとも前記農産物の種類に応じて規定する栽培指針情報であって、温度が高いほど灌水の頻度が高く定められた栽培指針情報にしたがって前記灌水機構を制御する第1のコントローラと、を含み、前記第1のコントローラは、前記制御開始時刻以降に、農産物の育成について予め定められた適正温度帯内の温度を表す温度データが前記計測機構により計測された時点で前記複数回実行される灌水のうちの1回目の灌水を前記灌水機構に実行させる第1のステップと、前記複数回実行される灌水のうちの2回目以降の灌水を実行する第2ステップと、を実行し、前記第2ステップでは、前記第1のコントローラは、前記適正温度帯に設定される複数の温度帯であって、前記適正温度帯の下限又は前記適正温度帯内に等間隔に設定される複数の温度の各々を下限とし、前記適正温度帯の上限を各々の上限とする複数の温度帯の各々について前回の灌水の終了から次の灌水の開始までの時間区間である灌水間隔を下限の温度及び前記栽培指針情報にしたがって温度帯毎に設定し、温度帯毎にタイマを割り当て、各温度帯の経過時間を前記計測機構により計測される温度データの表す温度を参照しつつタイマにより計測し、前記複数の温度帯の各々に対して設定された各灌水間隔に応じて定まる複数の灌水タイミングのうちで最も早く到来した灌水タイミングに応じて前記灌水機構に灌水を実行させるとともに、前記複数の温度帯の各々に割り当てたタイマをリセットする処理を、前記制御終了時刻まで繰り返すことを特徴とする栽培支援システムを提供する。例えば露地栽培であれば、培地の設置される地域における日の出の時刻を制御開始時刻とし、培地の設置される地域における日没の時刻を制御終了時刻とすることが考えられる。本発明によれば、栽培対象の農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を温度データとし、当該農産物に対する灌水の頻度を当該温度データの表す温度に応じて調整することが可能になり、少なくとも温度を加味して農産物の栽培支援を行うことが可能になる。 In order to solve the above problems, the present invention provides a measurement mechanism that measures at least the amount of heat energy given to the leaves of agricultural products to be cultivated as temperature data, a watering mechanism that uses water supplied from a water source to irrigate a culture medium in which the agricultural products are cultivated, and a first controller that controls the watering mechanism according to cultivation guideline information that defines at least the frequency of irrigation to be performed multiple times between a control start time and a control end time according to the type of the agricultural product, wherein the higher the temperature, the higher the irrigation frequency. wherein after the control start time, the first controller performs a first step of causing the irrigation mechanism to perform a first irrigation out of the irrigation performed a plurality of times when temperature data representing a temperature within an appropriate temperature range predetermined for growing agricultural products is measured by the measurement mechanism after the control start time, and a second step of performing irrigation in the second and subsequent irrigation out of the irrigation performed a plurality of times, and in the second step, the first controller is set to the appropriate temperature range. A watering interval, which is a time interval from the end of the previous irrigation to the start of the next irrigation, is set for each temperature zone according to the lower limit temperature and the cultivation guideline information, a timer is assigned to each temperature zone, and the elapsed time of each temperature zone is measured by the timer while referring to the temperature represented by the temperature data measured by the measurement mechanism. A cultivation support system characterized by causing the irrigation mechanism to perform irrigation according to the earliest irrigation timing among a plurality of irrigation timings determined according to each irrigation interval set for each of the plurality of temperature zones, and repeating a process of resetting a timer assigned to each of the plurality of temperature zones until the control end time. For example, in the case of outdoor cultivation, it is conceivable to set the time of sunrise in the region where the culture medium is installed as the control start time and the time of sunset in the region where the culture medium is installed as the control end time. According to the present invention, the amount of heat energy given to the leaves of agricultural products to be cultivated is used as temperature data, the frequency of watering the agricultural products can be adjusted according to the temperature represented by the temperature data, and at least the temperature can be taken into account to support the cultivation of agricultural products.

より好ましい態様においては、前記灌水機構は、前記水源から供給される水に液肥を混入する液肥混入器を含む、ことを特徴とする。本態様によれば、栽培対象の農産物に対する灌水の頻度を温度に応じて調整することが可能になるとともに、灌水と同時に農産物に対する施肥を行うことが可能になる。 In a more preferred aspect, the irrigation mechanism is characterized by including a liquid fertilizer mixer for mixing liquid fertilizer into the water supplied from the water source. According to this aspect, it is possible to adjust the frequency of watering the agricultural products to be cultivated according to the temperature, and to fertilize the agricultural products at the same time as the watering.

さらに好ましい態様においては、単位体積の水に対して前記液肥混入器により混入する液肥の量を前記計測機構により計測される温度データの表す温度に応じて調整する第2のコントローラを有する、ことを特徴とする。本態様によれば、栽培対象の農産物に対する灌水の頻度を温度に応じて調整することが可能になるとともに、単位体積の水に混入する液肥の量、すなわち肥料濃度を温度に応じて調整しつつ施肥を行うことが可能になる。 A further preferred embodiment is characterized by comprising a second controller that adjusts the amount of liquid fertilizer mixed by the liquid fertilizer mixer with respect to a unit volume of water according to the temperature represented by the temperature data measured by the measuring mechanism. According to this aspect, it is possible to adjust the frequency of watering the agricultural products to be cultivated according to the temperature, and to apply fertilizer while adjusting the amount of liquid fertilizer mixed in a unit volume of water, that is, the concentration of the fertilizer, according to the temperature.

別のさらに好ましい態様においては、単位体積の水に対して前記液肥混入器により混入する液肥の量を灌水タイミングの属する時間帯に応じて調整する第2のコントローラを有することを特徴とする。本態様によれば、栽培対象の農産物に対する灌水の頻度を温度に応じて調整することが可能になるとともに、灌水を行う時間帯に応じて肥料濃度を調整しつつ施肥を行うことが可能になる。 Another more preferred aspect is characterized by having a second controller that adjusts the amount of liquid fertilizer mixed by the liquid fertilizer mixing device with respect to a unit volume of water according to the time period to which the watering timing belongs. According to this aspect, it is possible to adjust the frequency of watering the agricultural products to be cultivated according to the temperature, and to perform fertilization while adjusting the fertilizer concentration according to the time zone of watering.

より好ましい態様においては、前記培地は露天設置され、雨センサを含み、前記第1のコントローラは、一回当たりの灌水量を前記雨センサによる計測結果に応じて調整する、ことを特徴とする。本態様によれば、栽培対象の農産物に対する灌水の頻度を温度に応じて調整することが可能になるとともに、一回当たりの灌水量を雨センサの計測結果に応じて調整することが可能になる。具体的には、上記雨センサとして感雨センサを用い、一回当たりの灌水量を雨の有無に応じて調整すればよい。また、雨量を考慮する必要がある場合には上記雨センサとして雨量センサを用い、一回当たりの灌水量を雨量に応じて調整すればよい。 In a more preferred aspect, the culture medium is installed in the open air, includes a rain sensor, and the first controller adjusts the amount of irrigation per time according to the measurement result of the rain sensor. According to this aspect, it is possible to adjust the frequency of watering the agricultural products to be cultivated according to the temperature, and it is possible to adjust the amount of watering per time according to the measurement result of the rain sensor. Specifically, a rain sensing sensor may be used as the rain sensor, and the amount of irrigation per time may be adjusted according to the presence or absence of rain. Moreover, when it is necessary to consider rainfall, a rainfall sensor may be used as the rain sensor, and the amount of irrigation per time may be adjusted according to the rainfall.

より好ましい態様においては、前記計測機構は、日射又は気温を介して栽培対象の農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を温度データとして計測する気候センサを含むことを特徴とする。本態様によれば、日射又は気温を介して栽培対象の農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を加味して農産物の栽培支援を行うことが可能になる。 In a more preferred aspect, the measuring mechanism includes a climate sensor that measures, as temperature data, the amount of heat energy given to the leaves of the agricultural product to be cultivated via solar radiation or air temperature. According to this aspect, it is possible to support the cultivation of agricultural products by taking into account the amount of heat energy given to the leaves of the agricultural products to be cultivated through the sunlight or temperature.

別の好ましい態様においては、前記栽培対象の農産物の葉に対して熱又は光を介して熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機構を含み、前記計測機構は、前記熱エネルギー供給機構により供給される熱エネルギー量を温度に換算して温度データを計測することを特徴とする。熱エネルギー供給機構の具体例としては、農産物に人工光を照射する投光器、培地或いは農産物を温める暖房機器が挙げられる。本態様によれば、熱エネルギー供給機から栽培対象の農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を加味して農産物の栽培支援を行うことが可能になる。 In another preferred aspect, the method includes a thermal energy supply mechanism that supplies thermal energy to the leaves of the agricultural product to be cultivated via heat or light, and the measurement mechanism measures the temperature data by converting the amount of thermal energy supplied by the thermal energy supply mechanism into temperature. Specific examples of the thermal energy supply mechanism include a floodlight for irradiating artificial light on agricultural products, and a heater for warming the culture medium or agricultural products. According to this aspect, it is possible to support the cultivation of agricultural products in consideration of the amount of heat energy supplied from the thermal energy supply machine to the leaves of the agricultural products to be cultivated.

より好ましい態様においては、前記第1のコントローラは、前記計測機構により計測された温度データの表す温度の積算値から前記農産物の生育段階を推定し、推定された生育段階に応じて灌水の頻度を調整する、ことを特徴とする。本態様によれば、栽培対象の農産物に対する灌水の頻度を温度及び当該農産物の生育段階に応じて調整することが可能になる。 In a more preferred aspect, the first controller estimates the growth stage of the agricultural product from the integrated temperature value represented by the temperature data measured by the measurement mechanism, and adjusts the frequency of irrigation according to the estimated growth stage. According to this aspect, it is possible to adjust the frequency of watering the agricultural product to be cultivated according to the temperature and the growth stage of the agricultural product.

また、上記課題を解決するために本発明は、農産物が栽培される培地に対する灌水を水源から供給される水を用いて行う灌水機構を、制御開始時刻から制御終了時刻までの間に複数回実行する灌水の頻度を季節に応じて規定する少なくとも前記農産物の種類に応じて栽培指針情報であって、温度が高いほど灌水の頻度が高く定められた栽培指針情報にしたがって制御するコントローラであって、前記制御開始時刻以降に、前記農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を温度データとして少なくとも計測する計測機構により、農産物の育成について予め定められた適正温度帯内の温度を表す温度データが計測された時点で、前記複数回実行する灌水のうちの1回目の灌水を前記灌水機構に実行させる第1のステップと、前記複数回実行される灌水のうちの2回目以降の灌水を実行する第2のステップと、を実行し、前記第2ステップでは、前記適正温度帯に設定される複数の温度帯であって、前記適正温度帯の下限又は前記適正温度帯内に等間隔に設定される複数の温度の各々を下限とし、前記適正温度帯の上限を各々の上限とする複数の温度帯の各々について前回の灌水の終了から次の灌水の開始までの時間区間である灌水間隔を下限の温度及び前記栽培指針情報にしたがって温度帯毎に設定し、温度帯毎にタイマを割り当て、各温度帯の経過時間を前記計測機構により計測される温度データの表す温度を参照しつつタイマにより計測し、前記複数の温度帯の各々に対して設定された各灌水間隔に応じて定まる複数の灌水タイミングのうちで最も早く到来した灌水タイミングに応じて前記灌水機構に灌水を実行させるとともに、前記複数の温度帯の各々に割り当てたタイマをリセットする処理を、前記制御終了時刻まで繰り返すことを特徴とするコントローラ、を提供する。本発明によっても、栽培対象の農産物に対する灌水の頻度を温度に応じて調整することが可能になる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention also provides a controller for controlling an irrigation mechanism that uses water supplied from a water source to irrigate a culture medium in which agricultural products are cultivated using water supplied from a water source, in accordance with cultivation guideline information that defines, according to the season, at least a frequency of irrigation that is performed multiple times between a control start time and a control end time, according to the type of the agricultural product, wherein the higher the temperature, the higher the irrigation frequency, the controller measures at least the amount of thermal energy given to the leaves of the agricultural products as temperature data after the control start time. When the temperature data representing the temperature within a predetermined appropriate temperature zone for growing agricultural products is measured by the measuring mechanism, a first step of causing the watering mechanism to perform the first watering of the plurality of times of watering, and a second step of performing watering of the second and subsequent waterings of the plurality of times of watering are performed. A watering interval, which is a time interval from the end of the previous watering to the start of the next watering, is set for each temperature zone according to the lower limit temperature and the cultivation guideline information, a timer is assigned to each temperature zone, the elapsed time of each temperature zone is measured by the timer while referring to the temperature represented by the temperature data measured by the measuring mechanism, and a plurality of watering intervals are determined according to each watering interval set for each of the plurality of temperature zones. To provide a controller characterized by causing said watering mechanism to perform watering according to watering timing that arrives earliest among watering timings, and repeating a process of resetting timers assigned to each of said plurality of temperature zones until said control end time. According to the present invention, it is also possible to adjust the frequency of watering agricultural products to be cultivated according to the temperature.

また、上記課題を解決するために本発明は、農産物が栽培される培地に対する灌水を水源から供給される水を用いて行う灌水機構を、制御開始時刻から制御終了時刻までの間に複数回実行する灌水の頻度を季節に応じて規定する少なくとも前記農産物の種類に応じて栽培指針情報であって、温度が高いほど灌水の頻度が高く定められた栽培指針情報にしたがって制御するための制御方法であって、前記制御開始時刻以降に、前記農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を温度データとして少なくとも計測する計測機構により、農産物の育成について予め定められた適正温度帯内の温度を表す温度データが計測された時点で、前記複数回実行する灌水のうちの1回目の灌水を前記灌水機構に実行させる第1のステップと、前記複数回実行される灌水のうちの2回目以降の灌水を実行する第2のステップと、を含み、前記第2ステップでは、前記適正温度帯に設定される複数の温度帯であって、前記適正温度帯の下限又は前記適正温度帯内に等間隔に設定される複数の温度の各々を下限とし、前記適正温度帯の上限を各々の上限とする複数の温度帯の各々について前回の灌水の終了から次の灌水の開始までの時間区間である灌水間隔を下限の温度及び前記栽培指針情報にしたがって温度帯毎に設定し、温度帯毎にタイマを割り当て、各温度帯の経過時間を前記計測機構により計測される温度データの表す温度を参照しつつタイマにより計測し、前記複数の温度帯の各々に対して設定された各灌水間隔に応じて定まる複数の灌水タイミングのうちで最も早く到来した灌水タイミングに応じて前記灌水機構に灌水を実行させるとともに、前記複数の温度帯の各々に割り当てたタイマをリセットする処理を、前記制御終了時刻まで繰り返すことを特徴とする制御方法、を提供する。本発明によっても、栽培対象の農産物に対する灌水の頻度を温度に応じて調整することが可能になる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a control method for controlling an irrigation mechanism that uses water supplied from a water source to irrigate a culture medium in which agricultural products are cultivated, according to cultivation guideline information that defines, according to the season, at least the frequency of watering that is performed multiple times between a control start time and a control end time, according to the type of the agricultural product, wherein the higher the temperature, the higher the irrigation frequency. a first step of causing the irrigation mechanism to perform the first irrigation of the plurality of times of irrigation when the temperature data representing the temperature within the predetermined appropriate temperature zone for growing the agricultural products is measured by the measuring mechanism that measures at least; A watering interval, which is a time interval from the end of the previous watering to the start of the next watering, is set for each temperature zone according to the lower limit temperature and the cultivation guideline information, a timer is assigned to each temperature zone, the elapsed time of each temperature zone is measured by the timer while referring to the temperature represented by the temperature data measured by the measuring mechanism, and the temperature is determined according to each watering interval set for each of the plurality of temperature zones. To provide a control method characterized by causing a watering mechanism to perform watering according to watering timing that arrives earliest among a plurality of watering timings, and repeating a process of resetting a timer assigned to each of the plurality of temperature zones until the control end time. According to the present invention, it is also possible to adjust the frequency of watering agricultural products to be cultivated according to the temperature.

本発明の別の態様としては、CPU(Central Processing Unit)などの一般的なコンピュータに上記第1のステップと上記第2のステップとを実行させるプログラム、すなわち上記コンピュータを本発明のコントローラとして機能させるプログラムを提供する態様が考えられる。本態様によっても、栽培対象の農産物に対する灌水を、温度を加味して行うことが可能になる。なお、上記プログラムの具体的な提供態様としては、CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)又はフラッシュROM(Read Only Memory)などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に上記プログラムを書き込んで配布する態様、又はインターネットなどの電気通信回線経由のダウンロードにより上記プログラムを配布する態様が考えられる。 Another aspect of the present invention is to provide a program that causes a general computer such as a CPU (Central Processing Unit) to execute the first step and the second step, that is, a program that causes the computer to function as the controller of the present invention. According to this aspect as well, it is possible to irrigate agricultural products to be cultivated while considering the temperature. As a specific mode of providing the program, a mode in which the program is written in a computer-readable recording medium such as a CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory) or a flash ROM (Read Only Memory) and distributed, or a mode in which the program is distributed by downloading via an electric communication line such as the Internet can be considered.

本発明の第1実施形態による栽培支援システム1Aの構成例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of cultivation support system 1A by a 1st embodiment of the present invention. 栽培支援システム1Aに含まれる灌水制御コントローラ30が実行する制御方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the control method which the irrigation controller 30 contained in cultivation support system 1A performs. ハウス内の様々な場所に気候センサ10を設置した場合に気候センサ10により計測される温度変化の履歴の表示例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a display example of a history of temperature changes measured by the climate sensor 10 when the climate sensor 10 is installed at various locations in the house. 一日のうちの灌水起動回数の履歴の表示例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a display example of a history of the number of irrigation starts in one day; 本発明の第2実施形態による栽培支援システム1Bの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the cultivation support system 1B by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による栽培支援システム1Cの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of 1 C of cultivation support systems by 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
(A:第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態の栽培支援システム1Aの構成例を示すブロック図である。栽培支援システム1Aは、例えばトマトなどの農産物の養液栽培を支援するためのコンピュータシステムである。図1に示すように、栽培支援システム1Aは、気候センサ10と、灌水機構20Aと、灌水制御コントローラ30と、を含む。気候センサ10及び灌水機構20Aは、各々信号線を介して灌水制御コントローラ30に接続されている。本実施形態では、気候センサ10及び灌水機構20Aは灌水制御コントローラ30に有線接続されているが、気候センサ10及び灌水機構20Aは例えば無線LAN(Local Area Network)を介して灌水制御コントローラ30に無線接続されてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(A: First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a cultivation support system 1A according to the first embodiment of the present invention. The cultivation support system 1A is a computer system for supporting hydroponic cultivation of agricultural products such as tomatoes. As shown in FIG. 1, the cultivation support system 1A includes a climate sensor 10, a watering mechanism 20A, and a watering controller 30. The climate sensor 10 and the irrigation mechanism 20A are each connected to the irrigation controller 30 via signal lines. In this embodiment, the climate sensor 10 and the irrigation mechanism 20A are wired to the irrigation controller 30, but the climate sensor 10 and the irrigation mechanism 20A may be wirelessly connected to the irrigation controller 30 via, for example, a wireless LAN (Local Area Network).

図1において符号CFは、養液栽培における培地を指す。培地CFは、農業用水を貯めたタンク等の水源WSから水路WCを介して供給される水であってもよく、またロックウールなど当該水を供給され固形培地であってもよい。培地CFはビニールハウス等の温室内に設置されてもよく、また露天設置されてもよい。本実施形態では、農産物の養液栽培への本発明への適用例を説明するが、培地CFとして土壌を用いる露地栽培の支援に本発明を適用しても勿論よい。 In FIG. 1, the code CF refers to a culture medium in hydroponics. The medium CF may be water supplied from a water source WS such as a tank storing agricultural water through a water channel WC, or may be a solid medium supplied with the water such as rock wool. The culture medium CF may be installed in a greenhouse such as a vinyl house, or may be installed in the open air. In this embodiment, an example of applying the present invention to hydroponics of agricultural products will be described, but the present invention may of course be applied to support open-field cultivation using soil as the medium CF.

気候センサ10は培地CFの近傍に設けられる。気候センサ10は、培地CFの周辺の温度を検出する温度センサを少なくとも含む。より具体的には、気候センサ10は、培地CFがハウス内に設置される場合又は露天設置される場合には直射日光の影響を受ける位置に設置される必要があり、培地CFが遮光環境に設置される場合には遮光下の日射量の影響を受ける位置に設置される必要がある。栽培対象の農産物の葉が気温又は日射を介して受ける熱エネルギー量を温度データとして計測するためである。気候センサ10には、温度センサの他に、湿度を計測する湿度センサ、日射エネルギーを計測する日射センサ等が含まれてもよい。気候センサ10は、栽培対象の農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を温度データとして少なくとも計測する計測機構の一例である。気候センサ10は、計測した温度を示す温度データを灌水制御コントローラ30に出力する。 A climate sensor 10 is provided in the vicinity of the culture medium CF. The climate sensor 10 includes at least a temperature sensor that detects the ambient temperature of the culture medium CF. More specifically, the climate sensor 10 needs to be installed at a position affected by direct sunlight when the culture medium CF is installed in a house or outdoors, and at a position affected by the amount of solar radiation under shade when the culture medium CF is installed in a light-shielded environment. This is for measuring, as temperature data, the amount of thermal energy received by the leaves of agricultural products to be cultivated through temperature or solar radiation. The climate sensor 10 may include a humidity sensor that measures humidity, a solar radiation sensor that measures solar radiation energy, and the like, in addition to the temperature sensor. The climate sensor 10 is an example of a measurement mechanism that measures at least the amount of heat energy given to the leaves of agricultural products to be cultivated as temperature data. The climate sensor 10 outputs temperature data indicating the measured temperature to the irrigation controller 30 .

灌水機構20Aは、水源WSから培地CFに至る水路WCに設けられる。灌水機構20Aは、灌水制御コントローラ30による制御の下、水路WCを介して供給される水を用いて培地CFに対して灌水を行う。図1に示すように、灌水機構20Aは、液肥混入器210Aと、弁220と、を含む。液肥混入器210Aは、水路WCを介して供給される水に液肥を混入する。弁220は、灌水制御コントローラ30によって開閉が切り替えられる。弁220が閉状態から開状態に切り替えられると、液肥混入器210Aにより液肥を混入済みの水が培地CFに供給される。 20 A of watering mechanisms are provided in the water channel WC from the water source WS to the culture medium CF. Under the control of the irrigation controller 30, the irrigation mechanism 20A irrigates the culture medium CF using water supplied through the water channel WC. As shown in FIG. 1, the irrigation system 20A includes a liquid manure mixer 210A and a valve 220. As shown in FIG. The liquid fertilizer mixer 210A mixes liquid fertilizer into the water supplied through the water channel WC. The valve 220 is switched between opening and closing by the irrigation controller 30 . When the valve 220 is switched from the closed state to the open state, water mixed with liquid fertilizer is supplied to the culture medium CF by the liquid fertilizer mixer 210A.

図1では詳細な図示を省略したが、液肥混入器210Aは、水路WCを介して水源WSから水を引き込むポンプを含む。当該ポンプが水源WSから引き込む単位時間(例えば、1分)当たりの水量は予め定められている。栽培支援システム1Aのユーザは、単位体積(例えば、単位時間内にポンプが引き込む水量)の水に混入させる液肥の量(換言すれば、培地CFに供給する水における肥料濃度)を液肥混入器210Aに対して設定することができる。なお、栽培支援システム1Aのユーザとは、栽培支援システム1Aによる支援を受けつつ、培地CFで農産物を栽培する生産者のことをいう。 Although detailed illustration is omitted in FIG. 1, the liquid fertilizer mixer 210A includes a pump that draws water from the water source WS through the water channel WC. The amount of water drawn by the pump from the water source WS per unit time (for example, 1 minute) is predetermined. The user of the cultivation support system 1A can set the amount of liquid fertilizer (in other words, the concentration of the fertilizer in the water supplied to the culture medium CF) to be mixed in a unit volume of water (for example, the amount of water drawn by the pump within a unit time) for the liquid fertilizer mixer 210A. A user of the cultivation support system 1A is a producer who cultivates agricultural products in the culture medium CF while receiving support from the cultivation support system 1A.

詳細については後述するが本実施形態では、日の出から日没までの間に複数回の灌水が行われる。複数回の灌水の各々は以下の要領で行われる。液肥混入器210Aは、弁220が閉状態から開状態に切り替えられるのに同期させて上記ポンプを作動させ、単位時間当たりに引き込まれる水に上記ユーザにより設定された量の液肥を混入させて放出する。これにより、1回分の灌水が開始される。そして、液肥混入器210Aは、弁220が開状態から閉状態に切り替えられるのに同期させて上記ポンプを停止させる。これにより、1回分の灌水が終了する。以下では、1回の灌水の開始時刻から終了時刻までの時間を「灌水時間」と呼ぶ。本実施形態において、灌水機構20Aから培地CFに供給される単位時間当たりの水の量は一定であるから、1回の灌水により培地CFに供給される水の量は灌水時間の長さに応じて定まる。栽培支援システム1Aのユーザは、後述する灌水制御コントローラ30に対して灌水時間を設定することができる。また、以下では、灌水の終了時刻から次の灌水の開始時刻までの時間区間を「灌水間隔」と呼ぶ。 Although the details will be described later, in this embodiment, watering is performed multiple times from sunrise to sunset. Each of the multiple times of irrigation is performed in the following manner. The liquid fertilizer mixer 210A operates the pump in synchronism with the switching of the valve 220 from the closed state to the open state, and mixes and discharges the amount of liquid fertilizer set by the user into the water drawn in per unit time. Thereby, irrigation for one time is started. Then, the liquid manure mixer 210A stops the pump in synchronism with the switching of the valve 220 from the open state to the closed state. This completes the watering for one time. Below, the time from the start time to the end time of one irrigation is referred to as "irrigation time". In the present embodiment, the amount of water supplied from the irrigation mechanism 20A to the culture medium CF per unit time is constant, so the amount of water supplied to the culture medium CF by one irrigation is determined according to the length of the irrigation time. The user of the cultivation support system 1A can set the watering time for the watering controller 30, which will be described later. Also, hereinafter, the time interval from the end time of irrigation to the start time of the next irrigation is referred to as "irrigation interval".

灌水制御コントローラ30は、例えばパーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置であり、灌水機構20Aを制御する第1のコントローラの一例である。図1では詳細な図示を省略したが、灌水制御コントローラ30は、CPUと、RAM(Random Access Memory)などの揮発性メモリと、ハードディスクなどの不揮発性メモリと、液晶ディスプレイ及びキーボードなどを含むユーザインタフェース部と、NIC(Network Interface Card)などの通信インタフェース部と、を含む。灌水制御コントローラ30の通信インタフェース部は、ルータ等の中継装置を介して電気通信回線NWに接続されている。灌水制御コントローラ30は、電気通信回線NWに接続されている各種サーバ装置と電気通信回線NWを介してデータ通信を行う。なお、本実施形態では、灌水制御コントローラ30がパーソナルコンピュータである場合について説明するが、灌水制御コントローラ30はPLC(Programmable Logic Controller)であってもよい。灌水制御コントローラ30としてPLCを用いる場合、データの保存先としてローカルではSDカードを用い、クラウドではクラウド上のデータベースサーバを用いるようにすればよく、保存したデータの確認にはパーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートホン等を用いるようにすればよい。 The watering controller 30 is, for example, a computer device such as a personal computer, and is an example of a first controller that controls the watering mechanism 20A. Although detailed illustration is omitted in FIG. 1, the irrigation control controller 30 includes a CPU, a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory), a nonvolatile memory such as a hard disk, a user interface unit including a liquid crystal display and a keyboard, and a communication interface unit such as a NIC (Network Interface Card). A communication interface unit of the irrigation controller 30 is connected to the electric communication line NW via a relay device such as a router. The irrigation controller 30 performs data communication with various server devices connected to the electric communication line NW via the electric communication line NW. In this embodiment, a case where the irrigation controller 30 is a personal computer will be described, but the irrigation controller 30 may be a PLC (Programmable Logic Controller). When a PLC is used as the irrigation controller 30, an SD card may be used locally as a data storage destination, and a database server on the cloud may be used in the cloud, and a personal computer, a tablet terminal, a smartphone, etc. may be used to check the stored data.

電気通信回線NWに接続されている各種サーバ装置の具体例としては、培地CFが設けられている地域を管轄とする気象台等より運用管理され、当該地域における日の出の時刻及び日没の時刻を示す情報を配信する第1のサーバ装置と、上記地域を管轄とする農業試験センタ等により運用管理され、栽培指針を表す栽培指針情報を配信する第2のサーバ装置とが挙げられる。栽培指針情報では、栽培対象の農産物の種類及び培地の設けられる地域に応じて日の出から日没までの間に実行するべき灌水の回数が季節に応じて規定されている。植物の生育制御理論では、植物の生育速度は気温又は日射を介して葉に与えられる熱エネルギー量(換言すれば、温度)により大きく変わると言われており、栽培指針はこの生育制御理論に基づいて定められていることが一般的である。育成速度が速いほど高い頻度で灌水を行うことが好ましい。このため、栽培指針情報では、温度が高いほど灌水回数が多く定められている。 Specific examples of the various server devices connected to the electric communication line NW include a first server device that is operated and managed by a meteorological observatory or the like that has jurisdiction over the area where the culture medium CF is provided and that distributes information indicating the sunrise and sunset times in that region, and a second server device that is operated and managed by an agricultural testing center or the like that has jurisdiction over the region and distributes cultivation guideline information representing a cultivation guideline. In the cultivation guideline information, the number of times of irrigation to be performed from sunrise to sunset is stipulated according to the season according to the type of agricultural product to be cultivated and the area where the culture medium is provided. According to plant growth control theory, the growth rate of plants is said to change greatly depending on the amount of thermal energy (in other words, temperature) given to leaves via air temperature or solar radiation, and cultivation guidelines are generally set based on this growth control theory. It is preferable to perform irrigation more frequently as the growing speed is faster. Therefore, in the cultivation guideline information, the higher the temperature, the higher the number of times of watering.

灌水制御コントローラ30は、電気通信回線NWを介してデータ通信により、培地CFが設けられている地域における日の出の時刻及び日没の時刻を示す時刻情報を第1のサーバ装置から取得する。また、灌水制御コントローラ30は、電気通信回線NWを介してデータ通信により、栽培対象の農産物及び培地CFが設けられている地域に対応する栽培指針情報を取得する。 The irrigation controller 30 acquires time information indicating the time of sunrise and the time of sunset in the area where the culture medium CF is provided from the first server device by data communication via the telecommunication line NW. In addition, the irrigation controller 30 acquires the cultivation guideline information corresponding to the area where the agricultural products to be cultivated and the culture medium CF are provided by data communication via the telecommunication line NW.

灌水制御コントローラ30の不揮発性メモリには、本発明の特徴を顕著に示す制御方法を実現する制御プログラムが予めインストールされている。灌水制御コントローラ30の揮発性メモリは、制御プログラムを実行する際のワークエリアとして利用される。灌水制御コントローラ30のCPUは、ユーザインタフェース部を介して制御プログラムの実行指示を与えられると、制御プログラムを不揮発性メモリから揮発性メモリに読み出し、その実行を開始する。制御プログラムにしたがって作動している灌水制御コントローラ30のCPUは、栽培対象の農産物の品種及び培地CFの設けられている地域の設定をユーザに促し、これらの設定が為されると該当する栽培指針情報を第2のサーバ装置から取得する。以降、灌水制御コントローラ30のCPUは、日毎に、日の出のよりも充分に前の時刻であると推測される所定の時刻(例えば、午前0時など)に時刻情報を第1のサーバ装置から日毎に取得し、上記制御方法を実行する。 In the non-volatile memory of the irrigation control controller 30, a control program for implementing a control method emphasizing the features of the present invention is pre-installed. The volatile memory of the irrigation controller 30 is used as a work area when executing the control program. When the CPU of the irrigation controller 30 is given an instruction to execute the control program via the user interface unit, it reads the control program from the nonvolatile memory to the volatile memory and starts executing it. The CPU of the irrigation controller 30 operating according to the control program prompts the user to set the variety of the agricultural product to be cultivated and the area where the culture medium CF is provided, and when these settings are made, the corresponding cultivation guideline information is acquired from the second server device. Thereafter, the CPU of the irrigation controller 30 acquires time information from the first server device at a predetermined time (for example, 0:00 a.m.) that is presumed to be sufficiently before sunrise on a daily basis, and executes the above control method.

図2は、上記制御方法の流れを示すフローチャートである。図2に示すように、この制御方法は、第1のステップSA100と、第2のステップSA110と、を含む。第1のステップSA100及び第2のステップSA110の各々の処理内容は次の通りである。 FIG. 2 is a flow chart showing the flow of the above control method. As shown in FIG. 2, this control method includes a first step SA100 and a second step SA110. The processing contents of each of the first step SA100 and the second step SA110 are as follows.

第1のステップSA100は、日の出の時刻に実行される処理である。この第1のステップSA100では、灌水制御コントローラ30のCPUは、気候センサ10により計測された温度データの表す温度が農産物の育成について予め定められた適正温度帯内の温度であるか否かを判定する。上記適正温度帯は栽培対象の農産物の種類に応じて異なり得るが、例えば10℃~30°Cの温度帯である。温帯の植物の生育適正温度は10°C~30°Cの範囲内で最適値は25°Cであると言われており、これは経験とも概ね一致する。このため、本実施形態では、栽培対象の農産物の育成についての適正温度帯は10℃~30°Cの温度帯と定められている。 The first step SA100 is a process executed at sunrise. In this first step SA100, the CPU of the irrigation controller 30 determines whether or not the temperature represented by the temperature data measured by the climate sensor 10 is within a predetermined proper temperature range for growing agricultural products. The appropriate temperature range may differ depending on the type of agricultural product to be cultivated, but is, for example, a temperature range of 10°C to 30°C. It is said that the optimum temperature for growing plants in the temperate zone is within the range of 10°C to 30°C, with the optimum value being 25°C, which generally agrees with experience. For this reason, in the present embodiment, the optimum temperature range for growing agricultural products to be cultivated is defined as a temperature range of 10°C to 30°C.

上記判定結果が“Yes”である場合には、灌水制御コントローラ30のCPUは、前述した灌水時間に亙って弁220を開状態にし、1回目の灌水を灌水機構20Aに実行させる。これに対して、判定結果が“No”である場合には、灌水制御コントローラ30のCPUは、所定時間の待機を行った後に再度上記判定を実行する。日の出の時刻において上記判定結果が“Yes”である場合には、日の出の時刻に1回目の灌水が実行される。これに対して、日の出の時刻において上記判定結果が“No”である場合には、1回目の灌水は日の出の時刻には実行されず、温度が上記適正温度帯まで上昇するのを待って実行される。 When the determination result is "Yes", the CPU of the watering controller 30 keeps the valve 220 open for the watering time described above and causes the watering mechanism 20A to perform the first watering. On the other hand, if the determination result is "No", the CPU of the irrigation controller 30 waits for a predetermined time and then executes the above determination again. If the determination result is "Yes" at sunrise, the first irrigation is performed at sunrise. On the other hand, if the determination result is "No" at sunrise, the first irrigation is not performed at sunrise, but is performed after the temperature rises to the appropriate temperature range.

第2のステップSA110は、日の出から日没までの間に複数回実行される灌水のうちの2回目以降の灌水を実行するステップである。第2のステップSA110では、灌水制御コントローラ30のCPUは、まず、適正温度帯に複数の温度帯を設定する。より詳細に説明すると、灌水制御コントローラ30のCPUは、適正温度帯の下限又は適正温度帯内に等間隔に設定される複数の温度の各々を下限とし、適正温度帯の上限を各々の上限とする複数の温度帯を設定する。例えば、適正温度帯が10°C~30°Cの温度帯であり、当該適正温度帯内に等間隔に設定される複数の温度の間隔が5°Cである場合、すなわち、正温度帯内に等間隔に設定される複数の温度が、15°C、20°C、及び25°Cである場合、灌水制御コントローラ30のCPUは、以下の4つの温度帯を設定する。すなわち、第1の温度帯は10°Cから30°Cの温度帯である。第2の温度帯は15°Cから30°Cの温度帯である。第3の温度帯は20°Cから30°Cの温度帯である。そして、第4の温度帯は25°Cから30°Cの温度帯である。次いで、灌水制御コントローラ30のCPUは、複数の温度帯の各々について前回の灌水の終了から次の灌水の開始までの時間区間である灌水間隔、すなわち次の灌水タイミングまでの灌水間隔を下限の温度及び栽培指針情報にしたがって温度帯毎に設定する。より詳細には、灌水制御コントローラ30のCPUは、日の出から日没までの時間間隔を、上記下限の温度に応じて栽培指針情報に規定されている灌水の頻度に応じて分割して各温度帯の灌水間隔を設定する。本実施形態では、上記第1~第4の温度帯の各々について夫々別個の灌水間隔が設定される。前述したように、栽培指針情報では温度が高いほど灌水の頻度が高く定められているので、下限の温度が高い温度帯ほど灌水間隔が短く設定される。 The second step SA110 is a step of performing the second and subsequent irrigation out of the irrigation performed multiple times from sunrise to sunset. In the second step SA110, the CPU of the irrigation controller 30 first sets a plurality of temperature zones as appropriate temperature zones. More specifically, the CPU of the irrigation controller 30 sets a plurality of temperature zones with the lower limit of the proper temperature zone or a plurality of temperatures set at equal intervals within the proper temperature zone as the lower limit and the upper limit of the proper temperature zone as the upper limit. For example, if the appropriate temperature range is a temperature range of 10° C. to 30° C., and the intervals between multiple temperatures set at equal intervals within the appropriate temperature range are 5° C., that is, if the multiple temperatures set at equal intervals within the positive temperature range are 15° C., 20° C., and 25° C., the CPU of the irrigation controller 30 sets the following four temperature ranges. That is, the first temperature range is a temperature range from 10°C to 30°C. The second temperature zone is the temperature zone from 15°C to 30°C. The third temperature zone is the temperature zone from 20°C to 30°C. And the fourth temperature zone is a temperature zone from 25°C to 30°C. Next, the CPU of the irrigation controller 30 sets the irrigation interval, which is the time interval from the end of the previous irrigation to the start of the next irrigation for each of the plurality of temperature zones, that is, the irrigation interval until the next irrigation timing for each temperature zone according to the lower limit temperature and the cultivation guideline information. More specifically, the CPU of the irrigation controller 30 divides the time interval from sunrise to sunset according to the frequency of irrigation specified in the cultivation guideline information according to the lower limit temperature, and sets the irrigation interval for each temperature zone. In this embodiment, separate watering intervals are set for each of the first to fourth temperature zones. As described above, in the cultivation guideline information, the higher the temperature, the higher the frequency of irrigation.

灌水制御コントローラ30のCPUは、複数の温度帯の各々の経過時間を気候センサ10により計測される温度データの表す温度を参照しつつタイマにより計測する。具体的には、灌水制御コントローラ30のCPUは、気候センサ10により計測される温度データの表す温度を含む温度帯に対応するタイマに計時を行わせる。例えば、気候センサ10により計測される温度データの表す温度が18°Cであれば、第1の温度帯に割り当てたタイマと第2の温度帯に割り当てたタイマとに計時を開始させる。そして、灌水制御コントローラ30のCPUは、複数の温度帯の各々に対して設定された各灌水間隔に応じて定まる複数の灌水タイミングのうちで最も早く到来した灌水タイミングに応じて灌水機構20Aに灌水を実行させるとともに、タイマをリセットする処理を、日没まで繰り返す。このため、本実施形態においては、気候センサ10により計測される温度が高いほど灌水間隔は短くなり、多頻度で灌水が行われる。 The CPU of the irrigation controller 30 measures the elapsed time for each of the plurality of temperature zones using a timer while referring to the temperature represented by the temperature data measured by the climate sensor 10 . Specifically, the CPU of the irrigation controller 30 causes the timer corresponding to the temperature range including the temperature represented by the temperature data measured by the climate sensor 10 to count time. For example, if the temperature represented by the temperature data measured by the climate sensor 10 is 18° C., the timer assigned to the first temperature zone and the timer assigned to the second temperature zone are started to measure time. Then, the CPU of the watering controller 30 causes the watering mechanism 20A to perform watering according to the earliest watering timing among a plurality of watering timings determined according to each watering interval set for each of the plurality of temperature zones, and repeats the process of resetting the timer until sunset. Therefore, in the present embodiment, the higher the temperature measured by the climate sensor 10 is, the shorter the watering interval is and the more frequently watering is performed.

例えば、温度が次第に上昇する午前の間は灌水が実行される毎に灌水間隔が次第に短くなって灌水の頻度が高くなる一方、温度が次第に下降する午後の間は灌水間隔が次第に長くなって灌水の頻度が低くなる。つまり、本実施形態の栽培支援システム1Aは、植物の生育制御理論にしたがって自律的に灌水を実行するAIとして機能し、栽培対象の農産物に対する灌水の頻度を温度に応じて調整することが可能になる。このように、本実施形態によれば、気候の変化に的確に対応した灌水を行うことができ、人為的な失敗を削減することができる。その結果、本実施形態によれば、根腐れ又はしおれの発生を回避し、収穫量の減少を防ぐことが可能になる。 For example, in the morning when the temperature gradually rises, the watering interval is gradually shortened and the frequency of watering is increased, while in the afternoon when the temperature is gradually falling, the watering interval is gradually lengthened and the frequency of watering is low. In other words, the cultivation support system 1A of the present embodiment functions as an AI that autonomously performs watering according to the theory of plant growth control, and can adjust the frequency of watering agricultural products to be cultivated according to the temperature. As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform irrigation that accurately responds to changes in climate, and to reduce human error. As a result, according to this embodiment, it is possible to avoid the occurrence of root rot or wilting and prevent a reduction in yield.

栽培支援システム1Aのユーザは、栽培支援システム1Aの動作を監督し、潅水時間(換言すれば、1回の潅水量)を微調整することで地域、ハウス毎の栽培条件を調整することができる。なお、栽培支援システム1Aの灌水機構20Aには液肥混入器210Aが含まれていたが、液肥混入器210Aを省略してもよい。また、ハウス内の様々な場所に気候センサ10を設置した場合に気候センサ10により計測される温度変化の履歴と一日のうちの灌水起動回数の履歴とを記録し、ユーザの指示に応じて、図3又は図4のようにグラフ化して灌水制御コントローラ30のユーザインタフェース部に表示させるようにしてもよい。図3は、ハウス内の様々な場所に気候センサ10を設置した場合に、気候センサ10により計測される温度変化の履歴の表示例を示す図であり、図3における各グラフ曲線は気候センサ10の設置場所の相違に対応する。 The user of the cultivation support system 1A can supervise the operation of the cultivation support system 1A and finely adjust the watering time (in other words, the watering amount per time) to adjust the cultivation conditions for each region and house. Although the irrigation mechanism 20A of the cultivation support system 1A includes the liquid fertilizer mixer 210A, the liquid fertilizer mixer 210A may be omitted. Further, when the climate sensors 10 are installed at various locations in the house, the history of temperature changes measured by the climate sensors 10 and the history of the number of irrigation starts in a day may be recorded, and in response to the user's instruction, graphed as shown in FIG. 3 or 4 and displayed on the user interface unit of the irrigation controller 30. FIG. 3 is a diagram showing a display example of the temperature change history measured by the climate sensor 10 when the climate sensor 10 is installed at various locations in the house, and each graph curve in FIG.

本実施形態では、培地CFの設けられている地域における日の出の時刻を灌水制御コントローラ30による制御開始時刻とし、日没の時刻を制御終了時刻とした。しかし、日の出よりも前の時刻を制御開始時刻としてもよく、また、日没より後の時刻を制御終了時刻としてもよい。要は、制御開始時刻は前日の制御終了時刻よりも後の時刻、かつ当日の制御終了時刻よりも前の時刻であればよく、制御終了時刻は翌日の制御開始時刻よりも前の時刻であればよい。一日のうちの制御開始時刻から制御終了時刻までの間に日射のない夜間の時間帯が含まれていてもよい。一日のうちの制御開始時刻から制御終了時刻までの間に夜間の時間帯を含めておけば、光合成できるエネルギー量を与えられている間だけでは無く、暗反応時に潅水が必要な時にも、時間帯と温度と温度帯の経過時間により植物の成長に応じたアルゴリズムをプログラムすることが可能になる。 In this embodiment, the time of sunrise in the area where the culture medium CF is provided is set as the control start time by the irrigation controller 30, and the time of sunset is set as the control end time. However, the time before sunrise may be set as the control start time, and the time after sunset may be set as the control end time. In short, the control start time should be after the control end time of the previous day and before the control end time of the current day, and the control end time should be before the control start time of the next day. A nighttime period with no insolation may be included between the control start time and the control end time of the day. If the night time period is included between the control start time and the control end time in a day, it becomes possible to program an algorithm according to the growth of the plant, not only during the time when the amount of energy for photosynthesis is given, but also when watering is required during the dark reaction, depending on the time of day, temperature, and the elapsed time of the temperature zone.

(B:第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態の栽培支援システム1Bの構成例を示すブロック図である。図5では、図1におけるものと同じ構成要素には同一の符号が付されている。図5と図1とを比較すれば明らかように、栽培支援システム1Bと栽培支援システム1Aの相違点は以下の2つである。第1に、灌水機構20Aに代えて灌水機構20Bを設けた点である。そして、第2に、施肥制御コントローラ40を設けた点である。また、本実施形態では、栽培指針情報にて、農産物の種類及び培地CFの設けられる地域に応じて、日の出から日没までの間に実行するべき灌水の頻度が季節に応じて規定されており、かつ肥料濃度の最適値が規定されている点が第1実施形態と異なる。
(B: Second Embodiment)
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a cultivation support system 1B according to the second embodiment of the invention. In FIG. 5, the same components as in FIG. 1 are labeled with the same reference numerals. As can be seen by comparing FIG. 5 and FIG. 1, there are two differences between the cultivation support system 1B and the cultivation support system 1A. 1stly, it is the point which replaced with the watering mechanism 20A and provided the watering mechanism 20B. Secondly, the fertilization control controller 40 is provided. In addition, in the present embodiment, the cultivation guideline information differs from the first embodiment in that the frequency of irrigation to be performed between sunrise and sunset is defined according to the season according to the type of agricultural product and the region where the culture medium CF is provided, and the optimal value of the fertilizer concentration is defined.

灌水機構20Bは、液肥混入器210Aに代えて液肥混入器210Bを有する点において灌水機構20Aと異なる。液肥混入器210Bは、水源WSから供給される単位体積当たりの水に対して混入する液肥の量を施肥制御コントローラ40からの指示に応じて変動させる点において液肥混入器210Aと異なる。 The watering mechanism 20B differs from the watering mechanism 20A in that it has a liquid-manure mixer 210B instead of the liquid-manure mixer 210A. The liquid fertilizer mixer 210B differs from the liquid fertilizer mixer 210A in that the amount of liquid fertilizer mixed with water per unit volume supplied from the water source WS is varied in accordance with instructions from the fertilizer application controller 40 .

施肥制御コントローラ40は、灌水制御コントローラ30と同様にパーソナルコンピュータである。図5に示すように、施肥制御コントローラ40は、液肥混入器210Bに接続されているとともに、灌水制御コントローラ30に接続されている。灌水制御コントローラ30は栽培支援システム1Bに含まれる第1のコントローラの一例であり、施肥制御コントローラ40は栽培支援システム1Bに含まれる第2のコントローラの一例である。施肥制御コントローラ40には、灌水制御コントローラ30を介して温度データが与えられる。 The fertilization controller 40 is a personal computer like the irrigation controller 30 . As shown in FIG. 5, the fertilization controller 40 is connected to the liquid fertilizer mixer 210B and to the irrigation controller 30. As shown in FIG. The irrigation controller 30 is an example of a first controller included in the cultivation support system 1B, and the fertilization controller 40 is an example of a second controller included in the cultivation support system 1B. Temperature data is provided to the fertilization controller 40 via the watering controller 30 .

施肥制御コントローラ40は、水源WSから供給される単位体積当たりの水に対して混入する液肥の量を、気候センサ10により計測される温度データの表す温度に応じて液肥混入器210Bに指示する。具体的には、施肥制御コントローラ40は、栽培指針情報にて定められた肥料濃度の最適値を基準とし、気候センサ10により計測される温度データの表す温度が低い時には肥料濃度を上げ、同温度が高い時には肥料濃度を下げる。なお、温度に応じた肥料濃度の上げ幅及び下げ幅の好適値が栽培指針情報に規定されている場合には、施肥制御コントローラ40には、栽培指針情報と気候センサ10により計測される温度とに応じて肥料濃度を増減させるようにすればよい。 The fertilizer application controller 40 instructs the liquid fertilizer mixer 210B on the amount of liquid fertilizer to be mixed with the water per unit volume supplied from the water source WS according to the temperature indicated by the temperature data measured by the climate sensor 10 . Specifically, the fertilization controller 40 uses the optimal value of the fertilizer concentration determined by the cultivation guideline information as a reference, increases the fertilizer concentration when the temperature indicated by the temperature data measured by the climate sensor 10 is low, and decreases the fertilizer concentration when the temperature is high. In addition, if the cultivation guideline information specifies the suitable values for the increase and decrease of the fertilizer concentration according to the temperature, the fertilization controller 40 may increase or decrease the fertilizer concentration according to the cultivation guideline information and the temperature measured by the climate sensor 10.

本実施形態によれば、栽培対象の農産物に対する灌水の頻度を温度に応じて調整することが可能になることに加えて、栽培対象の農産物に対する施肥を温度に応じて調整することが可能になる。なお、本実施形態における制御開始時刻も日の出の時刻であってもよく、また日の出よりも前の時刻であってもよい。同様に、制御終了時刻も日没の時刻であってもよく、また日没よりも前の時刻であってもよい。一日のうちの制御開始時刻から制御終了時刻までの間に日射のない夜間の時間帯を含めておけば、光合成できるエネルギー量を与えられている間だけでは無く、暗反応時に潅水及び施肥が必要な時にも、時間帯と温度と温度帯の経過時間により植物の成長に応じたアルゴリズムをプログラムすることが可能になる。本実施形態では、気候センサ10により計測される温度に応じて肥料濃度を調整したが、灌水が行われる時間帯に応じて肥料濃度を調整してもよい。具体的には、午前中に実行される灌水の際には肥料濃度を低くし、午後に実行される灌水の際には肥料濃度を高くし、夜間に実行される灌水の際にはさらに肥料濃度を高くすることが考えられる。このようにすることで、裂果、軟化玉の発生を軽減することができた。また、本実施形態では、灌水制御コントローラ30と施肥制御コントローラ40とが各々別個の装置であったが、1つのコントローラに灌水制御コントローラ30の役割と施肥制御コントローラ40の役割とを担わせてもよい。 According to this embodiment, in addition to being able to adjust the frequency of watering the agricultural products to be cultivated according to the temperature, it is also possible to adjust the fertilization of the agricultural products to be cultivated according to the temperature. It should be noted that the control start time in this embodiment may also be the time of sunrise, or may be the time before sunrise. Similarly, the control end time may be the time of sunset, or may be the time before sunset. If the period of the day from the start time of control to the end time of control includes a time period during the night when there is no sunlight, it becomes possible to program an algorithm according to the growth of the plant, not only during the period when the amount of energy for photosynthesis is given, but also when irrigation and fertilization are required during the dark reaction, depending on the time period, temperature, and the elapsed time of the temperature zone. In this embodiment, the fertilizer concentration is adjusted according to the temperature measured by the climate sensor 10, but the fertilizer concentration may be adjusted according to the time period during which irrigation is performed. Specifically, it is conceivable to lower the concentration of fertilizer when watering is performed in the morning, increase the concentration of fertilizer when watering is performed in the afternoon, and increase the concentration of fertilizer when watering is performed at night. By doing so, it was possible to reduce the occurrence of cracked fruit and softened balls. In addition, although the irrigation controller 30 and the fertilization controller 40 are separate devices in this embodiment, one controller may serve both the irrigation controller 30 and the fertilization controller 40 .

(C:第3実施形態)
上記第1実施形態では、栽培対象の農産物に対して自然光により熱エネルギーが与えられた。これに対して、本実施形態では、自然光から隔離された屋内に培地CFが設置され、農産物を育成するための熱エネルギーが人工光により供給される点が第1実施形態と異なる。
(C: Third Embodiment)
In the above-described first embodiment, heat energy is given to agricultural products to be cultivated by natural light. In contrast, the present embodiment differs from the first embodiment in that the culture medium CF is installed indoors isolated from natural light, and thermal energy for growing agricultural products is supplied by artificial light.

図6は、本実施形態の栽培支援システム1Cの構成例を示すブロック図である。図6では、図1におけるものと同じ構成要素には同一の符号が付されている。図6と図1とを比較すれば明らかように、栽培支援システム1Cと栽培支援システム1Aの相違点は、栽培対象の農産物に対して人工光により熱エネルギーを供給する熱エネルギー供給機構50を含む点である。熱エネルギー供給機構50は人工光を農産物に照射する投光器である。栽培支援システム1Cでは、熱エネルギー供給機構50により供給される熱エネルギーが気候センサ10により温度データとして計測される。本実施形態では、農産物を育成するための熱エネルギーが人工光により供給されるため、制御開始時刻は日の出の時刻とは無関係に定められ、制御終了時刻も日没の時刻と無関係に定められる。制御開始時刻は前日の制御終了時刻よりも後の時刻、かつ当日の制御終了時刻よりも前の時刻であればよく、制御終了時刻は翌日の制御開始時刻よりも前の時刻であればよい。 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the cultivation support system 1C of this embodiment. In FIG. 6, the same components as in FIG. 1 are labeled with the same reference numerals. As is clear from a comparison of FIG. 6 and FIG. 1, the difference between the cultivation support system 1C and the cultivation support system 1A is that they include a thermal energy supply mechanism 50 that supplies thermal energy to agricultural products to be cultivated using artificial light. The thermal energy supply mechanism 50 is a floodlight that irradiates the agricultural products with artificial light. In the cultivation support system 1C, the thermal energy supplied by the thermal energy supply mechanism 50 is measured by the climate sensor 10 as temperature data. In this embodiment, since the thermal energy for growing agricultural products is supplied by artificial light, the control start time is determined independently of the sunrise time, and the control end time is also determined independently of the sunset time. The control start time may be any time after the control end time of the previous day and before the control end time of the current day, and the control end time may be any time before the control start time of the next day.

栽培指針情報については、人工光での栽培指針を示す栽培指針情報を入手可能であれば、当該人工光での栽培指針を示す栽培指針情報を灌水制御コントローラ30に取得させればよい。人工光での栽培指針がない場合、或いは当該栽培指針を示す栽培指針情報を入手できない場合には、自然光での栽培指針を示す栽培指針情報の示す灌水頻度等に応じて灌水間隔或いは一回当たりの灌水量等のパラメータの初期値を設定し、農産物の育成状況に応じて各種パラメータをユーザが適宜調整することで、最適なパラメータを見つけ出すようにすればよい。パラメータの設定値と栽培成績のデータを蓄積することで、AIによる栽培支援が有効に機能するようになる。 As for the cultivation guideline information, if the cultivation guideline information indicating the guideline for cultivation under artificial light is available, the irrigation controller 30 may be made to acquire the guideline information for cultivation indicating the guideline for cultivation under artificial light. If there is no cultivation guideline for artificial light, or if cultivation guideline information indicating the cultivation guideline cannot be obtained, the optimum parameters may be found by setting the initial values of the parameters such as the watering interval or the amount of water per watering according to the irrigation frequency or the like indicated by the cultivation guideline information indicating the cultivation guideline for natural light, and adjusting various parameters according to the growth status of agricultural products by the user. By accumulating parameter setting values and data on cultivation results, AI-based cultivation support can function effectively.

本実施形態によれば、栽培対象の農産物に対して人工光により供給される熱エネルギーに的確に対応した灌水を行うことが可能になり、ユーザの試行錯誤に起因する失敗等の人為的な失敗を削減することができる。その結果、人工光を用いた農産物の栽培において、根腐れ又はしおれの発生を回避し、収穫量の減少を防ぐことが可能になる。なお、本実施形態における熱エネルギー供給機構50は投光器であったが、暖房機器を含んでいてもよい。熱エネルギー供給機構50に暖房機器が含まれる場合には、当該暖房機器により供給される熱量を暖房機器の燃料消費量或いは消費電力から算出する機器と気候センサ10とにより計測機構を構成してもよい。また、本実施形態では、栽培支援システム1Aに熱エネルギー供給機構50を組み合わせて栽培支援システム1Cを構成したが、第2実施形態の栽培支援システム1Bに熱エネルギー供給機構50を組み合わせても勿論よい。 According to the present embodiment, it is possible to irrigate agricultural products to be cultivated in a manner that accurately corresponds to the heat energy supplied by artificial light, and it is possible to reduce artificial failures such as failures due to user's trial and error. As a result, in the cultivation of agricultural products using artificial light, it is possible to avoid the occurrence of root rot or wilting and prevent a decrease in yield. In addition, although the thermal energy supply mechanism 50 in this embodiment is a light projector, it may include a heating device. When a heating device is included in the thermal energy supply mechanism 50, a device that calculates the amount of heat supplied by the heating device from the fuel consumption or power consumption of the heating device and the climate sensor 10 may constitute a measurement mechanism. Further, in the present embodiment, the cultivation support system 1C is configured by combining the cultivation support system 1A with the thermal energy supply mechanism 50, but the cultivation support system 1B of the second embodiment may be combined with the thermal energy supply mechanism 50.

(D:変形)
以上本発明の各実施形態について説明したが、これら実施形態に以下の変形を加えても勿論よい。
(1)上記各実施形態における灌水制御コントローラ30は、気候センサ10等の計測機構により計測される温度データの表す温度に応じて灌水間隔を調整したが、農産物の生育段階(育成期であるか、栽培期であるか)に応じて、灌水間隔又は灌水時間の少なくとも一方を調整してもよい。育苗期の植物は葉数が少なく、多頻度の灌水は必要ないため、育苗期における水のやりすぎは根腐れに直結するからである。具体的には、農産物の葉数の初期値(例えば、栽培開始時の葉数)を灌水制御コントローラ30に対してユーザに入力させ、以降、灌水制御コントローラ30は、日毎に、計測機構により計測される温度データの表す温度についての栽培開始からの積算値を算出し、当該積算値に応じた葉数を算出する。そして、灌水制御コントローラ30は、算出された葉数に応じて灌水間隔又は灌水時間の少なくとも一方を調整する。例えば育苗期には灌水間隔が広くなるように調整する。また、灌水間隔を温度に応じて調整し、灌水時間を葉数に応じて調整してもよい。なお、ユーザが摘葉を行った場合は、葉数を摘葉後の値に手動でユーザに修正させ、以降、灌水制御コントローラ30には、栽培対象の農産物の葉数を、摘心の行われた時点の葉数に固定させるようにすればよい。
(D: deformation)
Although each embodiment of the present invention has been described above, the following modifications may of course be added to these embodiments.
(1) The irrigation controller 30 in each of the above embodiments adjusts the irrigation interval according to the temperature represented by the temperature data measured by the measurement mechanism such as the climate sensor 10, but at least one of the irrigation interval and the irrigation time may be adjusted according to the growth stage of the agricultural product (whether it is a growing season or a cultivation season). This is because plants in the seedling growing season have a small number of leaves and do not require frequent irrigation, so excessive watering during the seedling growing season directly leads to root rot. Specifically, the user is prompted to input the initial value of the number of leaves of the agricultural product (for example, the number of leaves at the start of cultivation) to the irrigation controller 30. Thereafter, the irrigation controller 30 calculates the integrated value of the temperature represented by the temperature data measured by the measuring mechanism every day from the start of cultivation, and calculates the number of leaves according to the integrated value. Then, the irrigation controller 30 adjusts at least one of the irrigation interval and the irrigation time according to the calculated number of leaves. For example, during the seedling raising period, the watering intervals are adjusted to be wide. Alternatively, the watering interval may be adjusted according to the temperature, and the watering time may be adjusted according to the number of leaves. When the user trims the leaves, the user manually corrects the number of leaves to the value after the trimming, and thereafter, the irrigation controller 30 fixes the number of leaves of the agricultural product to be cultivated to the number of leaves at the time of trimming.

(2)培地CFが露天設置されている場合には、晴天の場合の灌水時間と雨天の場合の灌水時間とをユーザに別箇に設定させてもよい。特に露地栽培の場合には、植物が根を張る培地量が多く、多頻度の灌水は必要ないため、晴天時と雨天時とで同様に灌水を行うと根腐れに直結するからである。また、この場合、雨量を計測する雨量センサを雨センサとして灌水制御コントローラ30に接続し、雨センサによる計測結果(すなわち、計測された雨量)に応じて1回当たりの灌水時間、換言すれば一回当たりの灌水量を灌水制御コントローラ30に調整させるようにしてもよい。また、培地CFがハウス内に設置される場合も、雨の有無を計測する感雨センサを雨センサとして灌水制御コントローラ30に接続し、雨センサにより計測された雨の有無に応じて、1回当たりの灌水時間を灌水制御コントローラ30に調整させてもよい。 (2) When the culture medium CF is installed in the open air, the user may separately set the watering time for fine weather and the watering time for rainy weather. Especially in the case of open-field cultivation, there is a large amount of medium in which plants can grow their roots, and frequent irrigation is not required. In this case, a rainfall sensor that measures rainfall is connected to the irrigation controller 30 as a rain sensor, and the irrigation time per irrigation time, in other words, the irrigation controller 30 may adjust the amount of water per irrigation according to the measurement result of the rain sensor (that is, the measured rainfall). Also, when the culture medium CF is installed in a house, a rain sensor that measures the presence or absence of rain may be connected to the irrigation controller 30 as a rain sensor, and the irrigation controller 30 may adjust the time per irrigation according to the presence or absence of rain measured by the rain sensor.

(3)灌水制御コントローラ30、又は灌水制御コントローラ30の機能と施肥制御コントローラ40の機能とを兼ね備えたコントローラを単体で製造し、販売してもよい。また、CPUなどの一般的なコンピュータを、灌水制御コントローラ30として機能させるプログラム、又は灌水制御コントローラ30及び施肥制御コントローラ40として機能させるプログラムを単体で製造し、販売してもよい。 (3) The irrigation controller 30 or a controller having both the function of the irrigation controller 30 and the function of the fertilization controller 40 may be manufactured and sold alone. Alternatively, a program that causes a general computer such as a CPU to function as the irrigation controller 30 or a program that functions as the irrigation controller 30 and the fertilization controller 40 may be manufactured and sold separately.

(4)上記各実施形態では、少なくとも栽培対象の農産物の種類から栽培指針に応じて定まる灌水間隔を一日のうちの温度変化に応じて調整しつつ灌水を行った。しかし、栽培指針の基となる生育制御理論を微調整したい場合には、午前、午後、夜という時間帯毎に潅水回数を増減できるように制御プログラムを作成しておいてもよい。また、栽培環境、栽培状況、収穫量などのデータを正確に入力及び蓄積できるように本発明の栽培支援システムを構築し、多数の栽培支援システムの各々をランダムな数値で駆動させて各システムのデータを収集して機械学習等を行うことにより、新たな生育制御理論に基づくAIを作成してもよい。植物の育成には時間がかかるため、1つのシステムでは多くのデータを収集するまでに多大な時間を要するが、複数のシステムを並列に可動させることで、失敗データも含めより多くの有益なデータを短期間に収集し蓄積することが可能になる。 (4) In each of the above embodiments, watering is performed while adjusting the watering interval, which is determined at least according to the cultivation guideline based on the type of agricultural product to be cultivated, according to temperature changes during the day. However, if it is desired to fine-tune the growth control theory that is the basis of the cultivation guideline, a control program may be created so that the number of times of watering can be increased or decreased for each time zone of the morning, afternoon, and night. In addition, the cultivation support system of the present invention may be constructed so as to accurately input and accumulate data such as the cultivation environment, cultivation conditions, and yield, and each of the numerous cultivation support systems may be driven with random numerical values to collect data from each system and perform machine learning, etc., to create an AI based on a new growth control theory. It takes a long time to grow plants, so it takes a lot of time to collect a lot of data with one system.

1A、1B…栽培支援システム、10…気候センサ、20A、20B…灌水機構、210A、210B…液肥混入器、220…弁、30…灌水制御コントローラ、40…施肥制御コントローラ、50…熱エネルギー供給機構。 1A, 1B... cultivation support system, 10... climate sensor, 20A, 20B... irrigation mechanism, 210A, 210B... liquid fertilizer mixer, 220... valve, 30... irrigation control controller, 40... fertilization control controller, 50... thermal energy supply mechanism.

Claims (9)

栽培対象の農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を温度データとして少なくとも計測する計測機構と、
前記農産物が栽培される培地に対する灌水を水源から供給される水を用いて行う灌水機構と、
制御開始時刻から制御終了時刻までの間に複数回実行する灌水の頻度を少なくとも前記農産物の種類に応じて規定する栽培指針情報であって、温度が高いほど灌水の頻度が高く定められた栽培指針情報にしたがって前記灌水機構を制御する第1のコントローラと、を含み、
前記第1のコントローラは、
前記制御開始時刻以降に、農産物の育成について予め定められた適正温度帯内の温度を表す温度データが前記計測機構により計測された時点で前記複数回実行される灌水のうちの1回目の灌水を前記灌水機構に実行させる第1のステップと、
前記複数回実行される灌水のうちの2回目以降の灌水を実行する第2ステップと、を実行し、
前記第2ステップでは、前記第1のコントローラは、
前記適正温度帯に設定される複数の温度帯であって、前記適正温度帯の下限又は前記適正温度帯内に等間隔に設定される複数の温度の各々を下限とし、前記適正温度帯の上限を各々の上限とする複数の温度帯の各々について前回の灌水の終了から次の灌水の開始までの時間区間である灌水間隔を下限の温度及び前記栽培指針情報にしたがって温度帯毎に設定し、温度帯毎にタイマを割り当て、各温度帯の経過時間を前記計測機構により計測される温度データの表す温度を参照しつつタイマにより計測し、前記複数の温度帯の各々に対して設定された各灌水間隔に応じて定まる複数の灌水タイミングのうちで最も早く到来した灌水タイミングに応じて前記灌水機構に灌水を実行させるとともに、前記複数の温度帯の各々に割り当てたタイマをリセットする処理を、前記制御終了時刻まで繰り返す
ことを特徴とする栽培支援システム。
a measuring mechanism that measures at least the amount of thermal energy given to the leaves of the agricultural product to be cultivated as temperature data;
an irrigation mechanism that uses water supplied from a water source to irrigate a medium in which the agricultural product is cultivated;
Cultivation guideline information that defines the frequency of irrigation to be performed multiple times between the control start time and the control end time at least according to the type of the agricultural product, wherein the higher the temperature, the higher the irrigation frequency is determined according to the cultivation guideline information.
The first controller is
a first step of causing the irrigation mechanism to perform a first irrigation out of the irrigation performed a plurality of times when temperature data representing a temperature within a predetermined appropriate temperature range for growing agricultural products is measured by the measurement mechanism after the control start time;
a second step of performing the second and subsequent irrigation out of the irrigation performed multiple times;
In the second step, the first controller
For each of a plurality of temperature zones set in the appropriate temperature zone, each of which has a lower limit of the appropriate temperature zone or a plurality of temperatures set at equal intervals within the appropriate temperature zone as a lower limit and an upper limit of the appropriate temperature zone as an upper limit, an irrigation interval, which is a time interval from the end of the previous irrigation to the start of the next irrigation, is set for each temperature zone according to the lower limit temperature and the cultivation guideline information, a timer is assigned to each temperature zone, and the elapsed time of each temperature zone is measured by the measurement mechanism. and making the irrigation mechanism perform irrigation according to the earliest irrigation timing among a plurality of irrigation timings determined according to each irrigation interval set for each of the plurality of temperature zones, and repeating a process of resetting the timer assigned to each of the plurality of temperature zones until the control end time.
前記灌水機構は、前記水源から供給される水に液肥を混入する液肥混入器を含む、請求項1に記載の栽培支援システム。 The cultivation support system according to claim 1, wherein said watering mechanism includes a liquid fertilizer mixer for mixing liquid fertilizer into water supplied from said water source. 単位体積の水に対して前記液肥混入器により混入する液肥の量を前記計測機構により計測される温度データの表す温度に応じて調整する第2のコントローラを有する、請求項2に記載の栽培支援システム。 3. The cultivation support system according to claim 2, further comprising a second controller that adjusts the amount of liquid fertilizer mixed by said liquid fertilizer mixer with respect to a unit volume of water according to the temperature represented by the temperature data measured by said measuring mechanism. 単位体積の水に対して前記液肥混入器により混入する液肥の量を灌水タイミングの属する時間帯に応じて調整する第2のコントローラを有する、請求項2に記載の栽培支援システム。 3. The cultivation support system according to claim 2, further comprising a second controller that adjusts the amount of liquid fertilizer mixed by said liquid fertilizer mixing device with respect to a unit volume of water according to the time period to which the watering timing belongs. 前記培地は露天設置され、
雨センサを含み、
前記第1のコントローラは、
一回当たりの灌水量を前記雨センサによる計測結果に応じて調整する、請求項1から4のうちの何れか1項に記載の栽培支援システム。
The culture medium is installed in the open air,
including a rain sensor,
The first controller is
The cultivation support system according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of water per irrigation is adjusted according to the result of measurement by the rain sensor.
前記計測機構は、日射又は気温を介して栽培対象の農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を温度データとして計測する気候センサを含む、請求項1から5のうちの何れか1項に記載の栽培支援システム。 6. The cultivation support system according to any one of claims 1 to 5, wherein the measurement mechanism includes a climate sensor that measures, as temperature data, the amount of thermal energy given to leaves of agricultural products to be cultivated via solar radiation or air temperature. 前記第1のコントローラは、
前記計測機構により計測された温度データの表す温度の積算値から前記農産物の生育段階を推定し、推定された生育段階に応じて灌水の頻度を調整する、請求項1から6のうちの何れか1項に記載の栽培支援システム。
The first controller is
7. The cultivation support system according to any one of claims 1 to 6, wherein the growth stage of the agricultural product is estimated from an integrated temperature value represented by the temperature data measured by the measurement mechanism, and the frequency of irrigation is adjusted according to the estimated growth stage.
農産物が栽培される培地に対する灌水を水源から供給される水を用いて行う灌水機構を、制御開始時刻から制御終了時刻までの間に複数回実行する灌水の頻度を季節に応じて規定する少なくとも前記農産物の種類に応じて栽培指針情報であって、温度が高いほど灌水の頻度が高く定められた栽培指針情報にしたがって制御するコントローラであって、
前記制御開始時刻以降に、前記農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を温度データとして少なくとも計測する計測機構により、農産物の育成について予め定められた適正温度帯内の温度を表す温度データが計測された時点で、前記複数回実行する灌水のうちの1回目の灌水を前記灌水機構に実行させる第1のステップと、
前記複数回実行される灌水のうちの2回目以降の灌水を実行する第2のステップと、を実行し、
前記第2ステップでは、
前記適正温度帯に設定される複数の温度帯であって、前記適正温度帯の下限又は前記適正温度帯内に等間隔に設定される複数の温度の各々を下限とし、前記適正温度帯の上限を各々の上限とする複数の温度帯の各々について前回の灌水の終了から次の灌水の開始までの時間区間である灌水間隔を下限の温度及び前記栽培指針情報にしたがって温度帯毎に設定し、温度帯毎にタイマを割り当て、各温度帯の経過時間を前記計測機構により計測される温度データの表す温度を参照しつつタイマにより計測し、前記複数の温度帯の各々に対して設定された各灌水間隔に応じて定まる複数の灌水タイミングのうちで最も早く到来した灌水タイミングに応じて前記灌水機構に灌水を実行させるとともに、前記複数の温度帯の各々に割り当てたタイマをリセットする処理を、前記制御終了時刻まで繰り返す
ことを特徴とするコントローラ。
Cultivation guideline information according to at least the type of the agricultural product that defines, according to the season, the frequency of irrigation in which an irrigation mechanism that uses water supplied from a water source to irrigate a culture medium in which the agricultural product is cultivated is performed multiple times between the control start time and the control end time, and that the higher the temperature, the higher the irrigation frequency, wherein the controller performs control according to the cultivation guideline information,
a first step of causing the irrigation mechanism to perform the first irrigation out of the irrigation to be performed a plurality of times after the control start time, when temperature data representing a temperature within a predetermined appropriate temperature range for growing the agricultural product is measured by a measurement mechanism that measures at least the amount of heat energy given to the leaves of the agricultural product as temperature data;
a second step of performing the second and subsequent irrigation out of the irrigation performed multiple times;
In the second step,
For each of a plurality of temperature zones set in the appropriate temperature zone, each of which has a lower limit of the appropriate temperature zone or a plurality of temperatures set at equal intervals within the appropriate temperature zone as a lower limit and an upper limit of the appropriate temperature zone as an upper limit, an irrigation interval, which is a time interval from the end of the previous irrigation to the start of the next irrigation, is set for each temperature zone according to the lower limit temperature and the cultivation guideline information, a timer is assigned to each temperature zone, and the elapsed time of each temperature zone is measured by the measurement mechanism. and making the irrigation mechanism perform irrigation according to the earliest irrigation timing among a plurality of irrigation timings determined according to each irrigation interval set for each of the plurality of temperature zones, and repeating the process of resetting the timer assigned to each of the plurality of temperature zones until the control end time.
農産物が栽培される培地に対する灌水を水源から供給される水を用いて行う灌水機構を、制御開始時刻から制御終了時刻までの間に複数回実行する灌水の頻度を季節に応じて規定する少なくとも前記農産物の種類に応じて栽培指針情報であって、温度が高いほど灌水の頻度が高く定められた栽培指針情報にしたがって制御するための制御方法であって、
前記制御開始時刻以降に、前記農産物の葉に与えられる熱エネルギー量を温度データとして少なくとも計測する計測機構により、農産物の育成について予め定められた適正温度帯内の温度を表す温度データが計測された時点で、前記複数回実行する灌水のうちの1回目の灌水を前記灌水機構に実行させる第1のステップと、
前記複数回実行される灌水のうちの2回目以降の灌水を実行する第2のステップと、を含み、
前記第2ステップでは、
前記適正温度帯に設定される複数の温度帯であって、前記適正温度帯の下限又は前記適正温度帯内に等間隔に設定される複数の温度の各々を下限とし、前記適正温度帯の上限を各々の上限とする複数の温度帯の各々について前回の灌水の終了から次の灌水の開始までの時間区間である灌水間隔を下限の温度及び前記栽培指針情報にしたがって温度帯毎に設定し、温度帯毎にタイマを割り当て、各温度帯の経過時間を前記計測機構により計測される温度データの表す温度を参照しつつタイマにより計測し、前記複数の温度帯の各々に対して設定された各灌水間隔に応じて定まる複数の灌水タイミングのうちで最も早く到来した灌水タイミングに応じて前記灌水機構に灌水を実行させるとともに、前記複数の温度帯の各々に割り当てたタイマをリセットする処理を、前記制御終了時刻まで繰り返す
ことを特徴とする制御方法。
A control method for controlling according to the cultivation guideline information, wherein a watering mechanism that uses water supplied from a water source to irrigate a culture medium in which agricultural products are cultivated is performed multiple times between a control start time and a control end time, according to at least the type of the agricultural product, wherein the frequency of irrigation is defined according to the season, and the higher the temperature, the higher the watering frequency is determined,
a first step of causing the irrigation mechanism to perform the first irrigation out of the irrigation to be performed a plurality of times after the control start time, when temperature data representing a temperature within a predetermined appropriate temperature range for growing the agricultural product is measured by a measurement mechanism that measures at least the amount of heat energy given to the leaves of the agricultural product as temperature data;
a second step of performing second and subsequent irrigation out of the irrigation performed multiple times;
In the second step,
For each of a plurality of temperature zones set in the appropriate temperature zone, each of which has a lower limit of the appropriate temperature zone or a plurality of temperatures set at equal intervals within the appropriate temperature zone as a lower limit and an upper limit of the appropriate temperature zone as an upper limit, an irrigation interval, which is a time interval from the end of the previous irrigation to the start of the next irrigation, is set for each temperature zone according to the lower limit temperature and the cultivation guideline information, a timer is assigned to each temperature zone, and the elapsed time of each temperature zone is measured by the measurement mechanism. and making the watering mechanism perform watering according to the earliest watering timing among a plurality of watering timings determined according to each watering interval set for each of the plurality of temperature zones, and repeating a process of resetting the timer assigned to each of the plurality of temperature zones until the control end time.
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