JP7514510B2 - Method, program and device for calculating environmental response characteristics of plants - Google Patents

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Description

本発明は、植物の環境応答特性算出方法、プログラム及び装置に関する。 The present invention relates to a method, program, and device for calculating environmental response characteristics of plants.

温室内で栽培するトマトなどの作物の収量を増やし、病害虫の発生リスクを低減するためには、温室内の環境制御を行う必要がある。温室内の環境条件には、気温、湿度、CO2濃度、光、根圏温度、養液ECなど様々なものがあり、環境制御において設定可能な環境条件の組み合わせは膨大である。 In order to increase the yield of crops such as tomatoes grown in greenhouses and reduce the risk of pests, it is necessary to control the greenhouse environment. There are various environmental conditions in a greenhouse, such as temperature, humidity, CO2 concentration, light, root zone temperature, and nutrient solution EC, and the number of combinations of environmental conditions that can be set for environmental control is enormous.

特開2016-195555号公報JP 2016-195555 A

温室内の環境条件の制御を行う際には、目標とする温室内の環境が適切かどうかを判断する必要があるが、温室内で栽培する作物の品目や品種に応じたきめ細やかな判断を行うためには、品目や品種ごとの詳細な基準が必要である。 When controlling the environmental conditions in a greenhouse, it is necessary to determine whether the target greenhouse environment is appropriate, but in order to make precise judgments according to the type and variety of crops being grown in the greenhouse, detailed standards for each type and variety are required.

しかしながら、従来は、過去の経験等に基づいて、大まかに基準を定めていたため、きめ細やかな判断が難しかった。 However, in the past, standards were set broadly based on past experience, making it difficult to make detailed judgments.

本発明は、品目や品種ごとの環境応答特性を算出することが可能な植物の環境応答特性算出方法、プログラム及び装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a method, program, and device for calculating the environmental response characteristics of plants that can calculate the environmental response characteristics for each item or variety.

本発明の植物の環境応答特性算出方法は、植物の生育環境を制御可能な空間内において、特定の環境条件以外の環境条件を一定にしつつ、前記特定の環境条件を基準条件と複数の調査条件に順次設定し、前記空間内において栽培される前記植物の成長を示す指標値を取得し、所定の調査条件に設定された第1の時間の前において前記基準条件に設定された時間における単位時間当たりの前記指標値の変化と、前記第1の時間の後において前記基準条件に設定された時間における単位時間当たりの前記指標値の変化との平均に対する、前記第1の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化の割合を示す値を、前記所定の調査条件下における成長度を示す相対成長度として算出する、処理をコンピュータが実行する植物の環境応答特性算出方法である。 The method for calculating the environmental response characteristics of a plant of the present invention is a method for calculating the environmental response characteristics of a plant, in which a computer executes a process of sequentially setting a specific environmental condition to a standard condition and a plurality of investigation conditions in a space in which the growth environment of a plant can be controlled, while keeping environmental conditions other than the specific environmental condition constant, obtaining an index value indicating the growth of the plant cultivated in the space, and calculating, as a relative growth degree indicating the growth degree under the specified investigation conditions, a value indicating the ratio of the change in the index value per unit time at the first time to the average of the change in the index value per unit time at the time set to the standard condition before a first time set to the specified investigation condition and the change in the index value per unit time at the time set to the standard condition after the first time.

本発明の植物の環境応答特性算出方法、プログラム及び装置は、品目や品種ごとの環境応答特性を算出することができるという効果を奏する。 The plant environmental response characteristic calculation method, program, and device of the present invention have the effect of being able to calculate the environmental response characteristics of each item or variety.

図1(a)は、一実施形態に係る情報取得システムの構成を示す図であり、図1(b)は、環境制御チャンバ50の内部の様子を示す写真である。FIG. 1A is a diagram showing the configuration of an information acquisition system according to an embodiment, and FIG. 1B is a photograph showing the interior of an environmental control chamber 50. As shown in FIG. 図1(a)の制御装置のハードウェア構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of the control device in FIG. 図1(a)の制御装置の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of the control device of FIG. 制御装置の処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the process of the control device. 図5(a)は、環境制御パターンの一例を示す図であり、図5(b)は、重量の測定結果及び所定時間ごとの重量変化を示すグラフである。FIG. 5A is a diagram showing an example of an environment control pattern, and FIG. 5B is a graph showing the results of weight measurement and the change in weight at predetermined time intervals. 図6(a)は、各気温における相対成長度を示す表であり、図6(b)は、図6(a)のデータを関数化したグラフである。FIG. 6(a) is a table showing the relative growth rate at each temperature, and FIG. 6(b) is a graph in which the data in FIG. 6(a) is expressed as a function. 温室内の気温の推移を模式化したグラフである。1 is a graph showing a schematic diagram of changes in temperature in a greenhouse. 作物の収量を推定する手順について示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a procedure for estimating crop yield. 図9(a)~図9(c)は、実施例1を説明するための図(その1)である。9A to 9C are diagrams (part 1) for explaining the first embodiment. 実施例1を説明するための図(その2)である。FIG. 2 is a second diagram for explaining the first embodiment; 図11(a)~図11(c)は、実施例2を説明するための図(その1)である。11A to 11C are diagrams (part 1) for explaining the second embodiment. 実施例2を説明するための図(その2)である。FIG. 11 is a second diagram for explaining the second embodiment; 図13(a)~図13(c)は、実施例3を説明するための図(その1)である。FIG. 13(a) to FIG. 13(c) are diagrams (part 1) for explaining the third embodiment. 実施例3を説明するための図(その2)である。FIG. 11 is a second diagram for explaining the third embodiment; 図15(a)は、変形例に係る環境制御パターンを示す図であり、図15(b)は、重量の測定結果及び所定時間ごとの重量の増加速度を示すグラフである。FIG. 15(a) is a diagram showing an environmental control pattern according to a modified example, and FIG. 15(b) is a graph showing the weight measurement results and the rate of weight increase for each predetermined time period. 変形例における環境制御パターンの別例を示す図である。13A and 13B are diagrams showing other examples of environmental control patterns in the modified example.

以下、一実施形態に係る情報取得システム100について、図1~図8に基づいて、詳細に説明する。本実施形態の情報取得システム100は、作物の品目、品種ごとに環境応答特性を自動的に求め、出力するシステムである。 The information acquisition system 100 according to one embodiment will be described in detail below with reference to Figs. 1 to 8. The information acquisition system 100 according to this embodiment is a system that automatically determines and outputs environmental response characteristics for each crop type and variety.

図1(a)には、情報取得システム100の構成が概略的に示されている。図1(a)に示すように、情報取得システム100は、環境制御チャンバ50と、環境制御装置60と、潅水装置70と、重量計80と、環境応答特性算出装置としての制御装置10と、を備える。 Figure 1(a) shows a schematic configuration of the information acquisition system 100. As shown in Figure 1(a), the information acquisition system 100 includes an environmental control chamber 50, an environmental control device 60, an irrigation device 70, a weighing scale 80, and a control device 10 as an environmental response characteristic calculation device.

環境制御チャンバ50は、作物を栽培可能な内部空間を有する。環境制御チャンバ50の内部空間内の環境は、環境制御装置60によって制御できるようになっている。図1(b)は、環境制御チャンバ50の内部の様子を示す写真である。 The environmental control chamber 50 has an internal space in which crops can be grown. The environment within the internal space of the environmental control chamber 50 can be controlled by an environmental control device 60. Figure 1(b) is a photograph showing the interior of the environmental control chamber 50.

環境制御装置60は、環境制御チャンバ50の内部空間の各種環境条件(気温、湿度、CO2濃度、光、根圏温度、養液EC(electric conductivity:電気伝導度))を制御する装置である。すなわち、環境制御装置60は、冷暖房器具や、加湿器、除湿器、CO2濃度調整装置、LED(Light Emitting Diode)照明、根圏温度を制御する温熱ヒータやチラー、養液EC制御装置等を備える。環境制御装置60は、制御装置10の制御の下、環境制御チャンバ50内の環境を制御する。 The environmental control device 60 is a device that controls various environmental conditions (air temperature, humidity, CO2 concentration, light, root zone temperature, nutrient solution EC (electric conductivity)) in the internal space of the environmental control chamber 50. That is, the environmental control device 60 includes a heating and cooling appliance, a humidifier, a dehumidifier, a CO2 concentration regulator, LED (Light Emitting Diode) lighting, a thermal heater or chiller that controls the root zone temperature, a nutrient solution EC control device, etc. The environmental control device 60 controls the environment in the environmental control chamber 50 under the control of the control device 10.

潅水装置70は、制御装置10の指示の下、環境制御チャンバ50の内部空間で栽培されている作物に対して水やりを行う装置である。 The irrigation device 70 is a device that waters the crops grown in the internal space of the environmental control chamber 50 under the direction of the control device 10.

重量計80は、環境制御チャンバ50の内部空間で栽培されている作物の成長を示す指標値として重量を測定する。重量計80は、測定結果を制御装置10に対して出力する。 The weighing scale 80 measures the weight of the crops being grown in the internal space of the environmental control chamber 50 as an index value showing the growth of the crops. The weighing scale 80 outputs the measurement result to the control device 10.

制御装置10は、環境制御装置60及び潅水装置70を制御するとともに、重量計80の測定結果を取得し、作物ごと(品目・品種ごと)に環境条件(例えば気温)の変化に応じて成長度がどのように変化するかを示すグラフを作成する。このグラフは、作物の環境応答特性を示すものである。また、制御装置10は、作成したグラフを、表示部93(図2参照)に表示したり、外部装置に出力する。 The control device 10 controls the environmental control device 60 and the irrigation device 70, obtains the measurement results of the weighing scale 80, and creates a graph showing how the growth rate changes in response to changes in environmental conditions (e.g., temperature) for each crop (item/variety). This graph shows the environmental response characteristics of the crop. The control device 10 also displays the created graph on the display unit 93 (see Figure 2) or outputs it to an external device.

図2には、制御装置10のハードウェア構成が示されている。図2に示すように、制御装置10は、CPU90、ROM92、RAM94、記憶部(ここではHDD)96、ネットワークインタフェース97、表示部93、入力部95、及び可搬型記憶媒体用ドライブ99等を備えている。表示部93は、液晶ディスプレイ等を含み、入力部95は、キーボードやマウス、タッチパネル等を含む。これら制御装置10の構成各部は、バス98に接続されている。制御装置10では、ROM92あるいはHDD96に格納されているプログラム(植物の環境応答特性算出プログラムを含む)、或いは可搬型記憶媒体用ドライブ99が可搬型記憶媒体91から読み取ったプログラム(植物の環境応答特性算出プログラムを含む)をCPU90が実行することにより、図3に示す各部の機能が実現される。なお、図3の各部の機能は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。 2 shows the hardware configuration of the control device 10. As shown in FIG. 2, the control device 10 includes a CPU 90, a ROM 92, a RAM 94, a storage unit (HDD in this case) 96, a network interface 97, a display unit 93, an input unit 95, and a drive for a portable storage medium 99. The display unit 93 includes a liquid crystal display, and the input unit 95 includes a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like. These components of the control device 10 are connected to a bus 98. In the control device 10, the CPU 90 executes a program (including a program for calculating environmental response characteristics of a plant) stored in the ROM 92 or the HDD 96, or a program (including a program for calculating environmental response characteristics of a plant) read from the portable storage medium 91 by the drive for a portable storage medium 99. The functions of the components shown in FIG. 3 are realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).

図3には、制御装置10の機能ブロック図が示されている。制御装置10においては、CPU90がプログラムを実行することにより、図3に示すように、設定部としての環境制御部12、潅水制御部14、取得部としての重量取得部16、算出部としての相対成長度算出部18、及び出力部20、としての機能が実現されている。 Figure 3 shows a functional block diagram of the control device 10. In the control device 10, the CPU 90 executes a program to realize the functions of an environment control unit 12 as a setting unit, an irrigation control unit 14, a weight acquisition unit 16 as an acquisition unit, a relative growth degree calculation unit 18 as a calculation unit, and an output unit 20, as shown in Figure 3.

環境制御部12は、予め定められている環境制御パターンに基づいて、環境制御装置60を制御し、環境制御チャンバ50内の各種環境条件を制御する。ここで、本実施形態では、環境制御部12は、環境制御パターンに基づいて特定の環境条件(例えば気温)を制御する一方、特定の環境条件以外の環境条件(例えば湿度、CO2濃度、光、根圏温度、養液EC)は一定に維持するように制御する。 The environmental control unit 12 controls the environmental control device 60 based on a predetermined environmental control pattern, and controls various environmental conditions in the environmental control chamber 50. Here, in this embodiment, the environmental control unit 12 controls specific environmental conditions (e.g., air temperature) based on the environmental control pattern, while controlling environmental conditions other than the specific environmental conditions (e.g., humidity, CO2 concentration, light, root zone temperature, nutrient solution EC) to be kept constant.

潅水制御部14は、潅水装置70を制御して、所定時間ごとに作物に対して潅水(水やり)を行う。また、潅水制御部14は、重量計80を用いて作物の重量を測定する直前のタイミングで、潅水装置70を制御して、作物の育苗ポットから水があふれる程度に潅水を実行する。 The irrigation control unit 14 controls the irrigation device 70 to irrigate (water) the crops at predetermined time intervals. The irrigation control unit 14 also controls the irrigation device 70 to irrigate the crops to the extent that the water overflows from the seedling pots just before measuring the weight of the crops using the weighing scale 80.

重量取得部16は、重量計80から、重量の測定結果を取得する。なお、重量取得部16は、重量計80の測定結果から、育苗ポット、育苗ポット内の土及び水の重量の合計を差し引いた重量を作物の重量とする。 The weight acquisition unit 16 acquires the weight measurement result from the weighing scale 80. The weight acquisition unit 16 determines the weight of the crop to be the weight obtained by subtracting the total weight of the seedling pot, the soil, and the water in the seedling pot from the measurement result of the weighing scale 80.

相対成長度算出部18は、重量取得部16が取得した、作物の重量の測定結果から、各気温における作物の相対成長度を算出する。ここで、各気温における相対成長度とは、基準となる気温(基準条件)における作物の重量変化に対する各気温(調査条件)における作物の重量変化の割合(%)を意味する。 The relative growth calculation unit 18 calculates the relative growth of the crop at each temperature from the crop weight measurement results acquired by the weight acquisition unit 16. Here, the relative growth at each temperature means the ratio (%) of the crop weight change at each temperature (survey condition) to the crop weight change at the reference temperature (reference condition).

出力部20は、相対成長度算出部18が算出した相対成長度を関数化し、作物ごと(品目や品種ごと)に環境応答特性のグラフを作成する。また、出力部20は、作成したグラフを表示部93に表示したり、外部装置に出力したりする。 The output unit 20 converts the relative growth rate calculated by the relative growth rate calculation unit 18 into a function and creates a graph of the environmental response characteristics for each crop (for each type or variety). The output unit 20 also displays the created graph on the display unit 93 or outputs it to an external device.

(制御装置10の処理について)
次に、制御装置10の処理について、図4のフローチャートに沿って、その他図面を適宜参照しつつ詳細に説明する。ここで、本実施形態の制御装置10は、一例として、ある作物(例えば、品目「トマト」、品種「桃太郎」)の成長度が気温の変化よってどのように変化するかを示すグラフ(環境応答特性を示すグラフ)を作成し、出力するものとする。
(Regarding processing of the control device 10)
Next, the processing of the control device 10 will be described in detail with reference to the flowchart of Fig. 4 and other drawings as appropriate. Here, the control device 10 of the present embodiment creates and outputs a graph (a graph showing environmental response characteristics) showing how the growth rate of a certain crop (e.g., item "tomato" and variety "Momotaro") changes with temperature, as an example.

ステップS10では、環境制御部12が、予め定めた環境制御パターンに基づいて環境制御を実行する。ここで、環境制御パターンとは、図5(a)に示すような、気温を所定時間ごとに変化させるパターンである。図5(a)においては、気温を変化させる所定時間が単位時間(1Time)として示されている。なお、所定時間(1Time)は、1日であってもよいし、その他の長さの時間であってもよく、作物の品種や品目ごとに定めてもよい。 In step S10, the environmental control unit 12 executes environmental control based on a predetermined environmental control pattern. Here, the environmental control pattern is a pattern in which the temperature is changed at predetermined intervals, as shown in FIG. 5(a). In FIG. 5(a), the predetermined time for changing the temperature is shown as a unit time (1 Time). Note that the predetermined time (1 Time) may be one day or another length of time, and may be determined for each variety or type of crop.

図5(a)の環境制御パターンは、具体的には、基準気温を22℃として、22℃、16℃、22℃、14℃、22℃、…というように、基準気温と基準気温との間に、基準気温以外の気温を挟むパターンとなっている。 Specifically, the environmental control pattern in FIG. 5(a) has a base temperature of 22°C, and has temperatures other than the base temperature sandwiched between them, such as 22°C, 16°C, 22°C, 14°C, 22°C, and so on.

なお、図5(a)の環境制御パターンの場合、図4のステップS10(1回目)においては、環境制御部12は、環境制御チャンバ50内の気温を22℃に設定する。なお、環境制御部12は、その他の環境条件(湿度、CO2濃度、光、根圏温度、養液EC)については、予め定められた値に維持するように制御しているものとする。 In the case of the environmental control pattern of Fig. 5(a), in step S10 (first time) of Fig. 4, the environmental control unit 12 sets the air temperature in the environmental control chamber 50 to 22°C. It is assumed that the environmental control unit 12 controls other environmental conditions (humidity, CO2 concentration, light, root zone temperature, nutrient solution EC) to be maintained at predetermined values.

次いで、ステップS12では、潅水制御部14が、所定時間経過するまで待機する。この場合の所定時間は、前述した1Timeである。したがって、潅水制御部14は、所定時間(1Time)が経過すると、ステップS14に移行する。 Next, in step S12, the irrigation control unit 14 waits until a predetermined time has elapsed. In this case, the predetermined time is the aforementioned 1 Time. Therefore, when the predetermined time (1 Time) has elapsed, the irrigation control unit 14 proceeds to step S14.

ステップS14に移行すると、潅水制御部14は、潅水を実行する。ここでは、潅水装置70に指示を出して、作物の根元(育苗ポット)に対して潅水を実行し、水が育苗ポットから溢れる状態になった段階で、潅水を停止する。 When the process proceeds to step S14, the irrigation control unit 14 performs irrigation. Here, it issues an instruction to the irrigation device 70 to irrigate the base of the crop (seedling pot), and stops irrigation when the water overflows from the seedling pot.

次いで、ステップS16では、重量取得部16が、重量計80が測定した重量を取得する。なお、ステップS16において重量取得部16が取得する重量には、作物の重量のほか、育苗ポットの重量、土の重量、及びステップS14において潅水した水の重量も含まれる。本実施形態においては、図4の処理を開始する前に、育苗ポットの重量、土の重量、育苗ポットから溢れる程度まで潅水したときの水の重量の合計を測定し、補正重量として記憶しておく。そして、重量取得部16は、ステップS16において測定された重量から補正重量を差し引くことで、作物の重量を正確に測定する。なお、ステップS14の潅水は、上述のように作物の重量測定のための潅水であるため、潅水制御部14は、作物の栽培に必要な潅水については、図4の処理とは別に適宜行っているものとする。 Next, in step S16, the weight acquisition unit 16 acquires the weight measured by the weighing scale 80. The weight acquired by the weight acquisition unit 16 in step S16 includes the weight of the crop, the weight of the seedling pot, the weight of the soil, and the weight of the water used for irrigation in step S14. In this embodiment, before starting the process of FIG. 4, the total weight of the seedling pot, the weight of the soil, and the weight of the water used when the seedling pot is irrigated to the extent that it overflows are measured and stored as a correction weight. The weight acquisition unit 16 then subtracts the correction weight from the weight measured in step S16 to accurately measure the weight of the crop. Note that the irrigation in step S14 is for measuring the weight of the crop as described above, so the irrigation control unit 14 is assumed to appropriately perform irrigation necessary for cultivating the crop separately from the process of FIG. 4.

次いで、ステップS18では、相対成長度算出部18が、環境制御パターンに基づく環境制御が完了したか否かを判断する。このステップS18の判断が否定されると、ステップS10に戻る。ステップS10に戻ると、環境制御部12は、図5(a)の環境制御パターンに基づいて環境制御を実行する。すなわち、図4のステップS10(2回目)においては、環境制御部12は、環境制御チャンバ50内の気温を16℃に設定する。その後は、ステップS12、S14、S16、S18の処理、判断を上述したように実行する。 Next, in step S18, the relative growth calculation unit 18 judges whether or not the environmental control based on the environmental control pattern has been completed. If the judgment in step S18 is negative, the process returns to step S10. When the process returns to step S10, the environmental control unit 12 executes environmental control based on the environmental control pattern in FIG. 5(a). That is, in step S10 (second time) in FIG. 4, the environmental control unit 12 sets the air temperature in the environmental control chamber 50 to 16°C. Thereafter, the processes and judgments in steps S12, S14, S16, and S18 are executed as described above.

その後、ステップS10~S18の処理、判断を繰り返し、図5(a)の環境制御パターンに基づく環境制御が完了すると、ステップS18の判断が肯定され、相対成長度算出部18は、ステップS20に移行する。 Then, the processes and judgments of steps S10 to S18 are repeated, and when the environmental control based on the environmental control pattern of FIG. 5(a) is completed, the judgment of step S18 becomes positive, and the relative growth degree calculation unit 18 proceeds to step S20.

ステップS20に移行すると、相対成長度算出部18は、環境条件毎の相対成長度を算出する。本実施形態では、気温毎の相対成長度を算出する。以下、気温毎の相対成長度の算出方法について詳細に説明する。 When the process proceeds to step S20, the relative growth calculation unit 18 calculates the relative growth rate for each environmental condition. In this embodiment, the relative growth rate is calculated for each temperature. The method for calculating the relative growth rate for each temperature is described in detail below.

図5(b)には、作物の重量(g/plant)の測定結果と、所定時間(1Time)毎の重量変化(g/plant)と、がグラフにて示されている。相対成長度算出部18は、ある気温(x℃とする)における相対成長度(Rx)を求める場合、まず、その気温に維持した時間(時間nとする)における重量変化(dWn)を特定する。また、相対成長度算出部18は、気温(x℃)に維持した時間nの直前の時間(時間n-1)の重量変化(dWn-1)と直後の時間(時間n+1)における重量変化(dWn+1)を特定する。なお、重量変化dWn-1とdWn+1は、基準気温(22℃)に維持した時間における重量変化である。そして、相対成長度算出部18は、次式(1)に基づいて、気温x℃における相対成長度Rを求める。
x=dWn/(1/2(dWn-1+dWn+1))×100 …(1)
FIG. 5(b) shows a graph of the measurement result of the weight (g/plant) of the crop and the weight change (g/plant) for each predetermined time (1 Time). When the relative growth degree calculation unit 18 determines the relative growth degree (R x ) at a certain temperature (x° C.), it first specifies the weight change (dW n ) during the time (time n) during which the temperature was maintained. The relative growth degree calculation unit 18 also determines the weight change (dW n-1 ) during the time (time n-1) immediately before the time n during which the temperature was maintained (x° C.) and the weight change (dW n+1 ) during the time (time n+ 1 ) immediately after the time n during which the temperature was maintained (x° C.). The weight changes dW n-1 and dW n+1 are weight changes during the time during which the temperature was maintained at a reference temperature (22° C.). The relative growth degree calculation unit 18 then determines the relative growth degree R x at the temperature x° C. based on the following formula (1).
Rx = dWn / (1/2 (dWn -1 + dWn +1 )) × 100 ... (1)

なお、上式(1)からわかるように、相対成長度Rは、気温x℃に維持した時間の重量変化(dWn)の、気温22℃に維持した時間の重量変化dWn-1、dWn+1の平均に対する割合(%)を意味している。 As can be seen from the above formula (1), the relative growth rate Rx means the ratio (%) of the weight change ( dWn ) during the time maintained at temperature x°C to the average of the weight changes dWn -1 and dWn +1 during the time maintained at temperature 22°C.

例えば、図5(a)において、気温16℃に設定した時間(Time=1~2の間)における相対成長度R16は、図5(b)に示す重量変化dW1、dW2、dW3を用いて、次式(2)から求めることができる。
16=dW2/(1/2(dW1+dW3))×100 …(2)
For example, in FIG. 5(a), the relative growth rate R16 at a time (between Time = 1 and Time = 2) when the temperature is set to 16°C can be calculated from the following formula (2) using the weight changes dW1 , dW2 , and dW3 shown in FIG. 5(b).
R16 = dW2 / (1/2 ( dW1 + dW3 )) × 100 ... (2)

なお、その他の気温における相対成長度についても同様に求めることができる。 The relative growth rate at other temperatures can be calculated in a similar manner.

図6(a)は、上記のようにして求められた各気温における相対成長度を示す表である。なお、本実施形態では、基準気温を22℃としているため、気温22℃における相対成長度は100(%)となる。 Figure 6 (a) is a table showing the relative growth rate at each temperature obtained as described above. Note that in this embodiment, the reference temperature is set to 22°C, so the relative growth rate at a temperature of 22°C is 100(%).

図4に戻り、次のステップS22では、出力部20が、相対成長度を関数化して、環境応答特性を示すグラフを作成し、出力する。具体的には、出力部20は、図6(a)の表のデータをグラフ上にプロットし、最小二乗法等を用いて図6(b)に示すようなグラフを作成する。なお、図6(b)のグラフは、横軸を気温とし、縦軸を相対成長度としている。そして、出力部20は、生成したグラフを表示部93に表示したり、外部装置に対して出力する。 Returning to FIG. 4, in the next step S22, the output unit 20 converts the relative growth rate into a function, creates a graph showing the environmental response characteristics, and outputs it. Specifically, the output unit 20 plots the data in the table of FIG. 6(a) on a graph, and creates a graph as shown in FIG. 6(b) using the least squares method or the like. Note that the horizontal axis of the graph in FIG. 6(b) is temperature, and the vertical axis is relative growth rate. The output unit 20 then displays the generated graph on the display unit 93, or outputs it to an external device.

以上により、図4の全処理が終了する。なお、気温以外の環境条件(湿度、CO2濃度、光、根圏温度、養液EC)についての環境応答特性も、図4の処理を実行することで、同様にグラフ化し、出力することができる。例えば、湿度に対する環境応答特性をグラフ化して出力する場合には、湿度以外の環境条件を一定に維持しつつ、湿度を図5(a)と同様の環境制御パターン(基準湿度と基準湿度以外の湿度とを交互に繰り返すパターン)に基づいて変更する。そして、各湿度における重量変化から、上式(1)に基づいて各湿度における相対成長度を求めるようにすればよい。 The entire process of FIG. 4 is thus completed. The environmental response characteristics for environmental conditions other than air temperature (humidity, CO2 concentration, light, root zone temperature, nutrient solution EC) can also be graphed and output by executing the process of FIG. 4. For example, when the environmental response characteristics for humidity are graphed and output, the humidity is changed based on the same environmental control pattern as FIG. 5(a) (a pattern in which the reference humidity and a humidity other than the reference humidity are alternately repeated) while maintaining the environmental conditions other than humidity constant. Then, the relative growth rate at each humidity can be calculated based on the above formula (1) from the weight change at each humidity.

(外部装置の処理について(その1))
ここで、外部装置においては、制御装置10から出力された図6(b)のグラフを用いて、以下のような情報処理を行うことができる。
(Regarding external device processing (part 1))
Here, in the external device, the graph of FIG. 6B output from the control device 10 can be used to perform the following information processing.

例えば、外部装置が、温室内で作物(品目「トマト」、品種「桃太郎」とする)を栽培する作業者が利用可能な情報処理装置であるとする。 For example, the external device may be an information processing device that can be used by workers cultivating crops (item "tomato" and variety "Momotaro") in a greenhouse.

この情報処理装置は、温室の外部に設置された屋外センサや温室の内部に設置された温室内センサにおいて取得される環境情報、温室の施設情報や温室内に設置された機器情報、機器設定情報、屋外環境の予測情報を取得し、取得した各情報に基づいて、温室内の環境を推定する。 This information processing device acquires environmental information acquired by outdoor sensors installed outside the greenhouse and greenhouse sensors installed inside the greenhouse, greenhouse facility information, equipment information installed in the greenhouse, equipment setting information, and predicted information on the outdoor environment, and estimates the environment inside the greenhouse based on each of the acquired information.

また、情報処理装置は、推定した温室内の環境を評価し、評価結果に基づいて、評価結果が改善するように、制御対象機器に対して制御情報を出力する。 The information processing device also evaluates the estimated environment inside the greenhouse and, based on the evaluation results, outputs control information to the devices to be controlled so as to improve the evaluation results.

このような処理を実行する情報処理装置において、温室内の環境を評価する場合に、図6(b)のグラフを用いることができる。なお、図6(b)のグラフは、作物の品種や品目ごとに用意されるため、情報処理装置は、実際に温室内で栽培する作物(品目「トマト」、品種「桃太郎」)に対応するグラフを評価に用いる。 When evaluating the environment inside a greenhouse in an information processing device that executes such processing, the graph in FIG. 6(b) can be used. Note that the graph in FIG. 6(b) is prepared for each crop variety and item, so the information processing device uses the graph corresponding to the crops actually grown in the greenhouse (item "tomato" and variety "Momotaro") for the evaluation.

例えば、情報処理装置は、取得した情報に基づいて、図7に模式化して示すような温室内の気温の推移に関して、(1)夜室温Tn、(2)昼室温Td、(3)夜昼移行平均Tm、(4)昼夜移行平均Teを予測する。ここで、情報処理装置は、緯度、経度、月日の情報に基づいて、日出・日入時刻を算出し、算出結果に基づいて、図7の夜設定維持時間mn(分)を算出するとともに、夜昼移行(朝)時間mm(分)及び昼夜移行(夕)時間me(分)を日射及び屋外気温の関数として算出する。また、情報処理装置は、1日の時間からmn、mm、meを除外した時間を昼設定維持時間md(分)とする。 For example, based on the acquired information, the information processing device predicts (1) night room temperature Tn, (2) day room temperature Td, (3) night-day transition average Tm, and (4) day-night transition average Te for the transition of air temperature inside the greenhouse as shown in the schematic diagram of FIG. 7. Here, the information processing device calculates the sunrise and sunset times based on the latitude, longitude, and date information, and calculates the night setting maintenance time mn (minutes) in FIG. 7 based on the calculation results, as well as the night-day transition (morning) time mm (minutes) and the day-night transition (evening) time me (minutes) as functions of solar radiation and outdoor air temperature. The information processing device also determines the time obtained by excluding mn, mm, and me from the time of day as the day setting maintenance time md (minutes).

そして、情報処理装置は、図7のように予測した予測温室環境を評価する。具体的には、情報処理装置は、予測した温室内の気温の推移について点数化(スコア化)して、評価する。この点数化の際に、情報処理装置は、制御装置10から取得したグラフ(気温と相対成長度との関係(図6(b))を参照する。なお、図6(b)の縦軸の相対成長度を、以下においては、「気温スコア」と呼ぶものとし、相対成長度の値を点数(ポイント)として扱う。情報処理装置は、温室内の気温を点数化する際に、各時刻の気温スコアの推移を算出する。また、情報処理装置は、気温スコアの平均を算出し、1日の平均気温スコアとする。 Then, the information processing device evaluates the predicted greenhouse environment as shown in FIG. 7. Specifically, the information processing device evaluates the predicted greenhouse temperature change by converting it into a score. When converting it into a score, the information processing device refers to the graph (relationship between temperature and relative growth (FIG. 6(b)) obtained from the control device 10. Note that the relative growth on the vertical axis of FIG. 6(b) is hereinafter referred to as the "temperature score", and the value of the relative growth is treated as a score (point). When converting the greenhouse temperature into a score, the information processing device calculates the change in the temperature score at each time. In addition, the information processing device calculates the average of the temperature scores, and sets it as the average temperature score for the day.

ここで、情報処理装置は、例えば、1日の平均気温スコアが所定の基準を満たしていなければ、機器の設定を調整(変更)する。この場合、気温スコアがより高くなるように、制御対象機器の設定気温を調整する。例えば、昼(又は夜)の時間帯の気温スコアが低い場合には、昼(又は夜)の気温スコアが高くなるように、各時間帯の設定気温を調整すればよい。 Here, the information processing device adjusts (changes) the settings of the device, for example, if the average daily temperature score does not meet a predetermined standard. In this case, the set temperature of the controlled device is adjusted so that the temperature score is higher. For example, if the temperature score for the daytime (or nighttime) time period is low, the set temperature for each time period can be adjusted so that the daytime (or nighttime) temperature score is higher.

また、情報処理装置は、1日の平均気温スコアを用いて、気温による成育への影響度を評価する。この場合、情報処理装置は、例えば、1日の平均気温スコア(Sとする)を用いて、予想成育量DMo(g/m2/d)を次式(3)に基づいて算出する。
DMo=DMp×S …(3)
The information processing device also uses the daily average temperature score to evaluate the degree of influence of temperature on growth. In this case, the information processing device calculates the predicted growth amount DMo (g/ m2 /d) based on the following formula (3), for example, using the daily average temperature score (referred to as S).
DMo = DMp × S ... (3)

なお、DMpは、ポテンシャル成育量(g/m2/d)であり、理想的環境(温湿度による抑制がない場合)の成育量を意味する。情報処理装置は、DMoが基準を満たしていなければ、制御対象機器の設定気温を変更するなどする。 Here, DMp is the potential growth amount (g/ m2 /d) and means the growth amount in an ideal environment (when there is no inhibition due to temperature and humidity). If DMo does not satisfy the standard, the information processing device changes the set temperature of the controlled device, etc.

なお、情報処理装置は、気温スコアの推移や、1日の平均気温スコア、予想成育量DMoなどを表示して、作業者に提供することとしてもよい。これにより、作業者は、温室内の環境が適切か否かを判断することができる。 The information processing device may display the temperature score trends, the average daily temperature score, the predicted growth volume DMo, etc., and provide them to the worker. This allows the worker to determine whether the environment in the greenhouse is appropriate.

なお、上記においては、情報処理装置は、温室内の気温(予測値)を評価する場合について説明したが、湿度やCO2濃度、光、根圏温度、養液ECについても同様に評価することができる。この場合、湿度やCO2濃度、光、根圏温度、養液ECについての環境応答特性を示すグラフ(図6(b)と同様のグラフ)を用いて、温室内の湿度やCO2濃度、光、根圏温度、養液EC(予測値)を評価することとすればよい。 In the above, the information processing device has been described as evaluating the temperature (predicted value) in the greenhouse, but it can also evaluate humidity, CO2 concentration, light, rhizosphere temperature, and nutrient solution EC in the same manner. In this case, the humidity, CO2 concentration, light, rhizosphere temperature, and nutrient solution EC (predicted values) in the greenhouse can be evaluated using a graph (similar to FIG. 6(b)) showing the environmental response characteristics for humidity, CO2 concentration, light, rhizosphere temperature, and nutrient solution EC.

なお、情報処理装置は、更に、温室内の環境情報計測値(実測値)に基づいて、環境を評価し、評価結果を出力(表示)することもできる。この場合、情報処理装置は、温室内センサにより検出された情報(実際の気温、湿度、CO2濃度、光、根圏温度、養液EC)を取得し、環境応答特性を示すグラフに基づいて、温室環境を評価し、表示するようにすればよい。 The information processing device can further evaluate the environment based on the measured values (actual values) of environmental information in the greenhouse and output (display) the evaluation results. In this case, the information processing device acquires information detected by the greenhouse sensors (actual air temperature, humidity, CO2 concentration, light, root zone temperature, nutrient solution EC), and evaluates and displays the greenhouse environment based on a graph showing the environmental response characteristics.

(外部装置の処理について(その2))
外部装置は、制御装置10から出力された環境応答特性のグラフを用いて、作物の収量を推定する情報処理装置であってもよい。この情報処理装置は、光合成特性に基づいて作物の収量を推定する。
(Regarding external device processing (part 2))
The external device may be an information processing device that estimates the yield of the crop by using a graph of the environmental response characteristics output from the control device 10. This information processing device estimates the yield of the crop based on the photosynthetic characteristics.

この作物の収量の推定においては、情報処理装置は、図8に示すように、収穫までの期間における、平均気温や、積算日射量、平均CO2濃度を用いて、各種計算を実行して、作物の収量を推定する。そして、情報処理装置は、この計算において、制御装置10から出力される環境応答特性のグラフを用いることができる。なお、図8において、破線枠で示されているデータは、作業者が入力する作物の生体情報であり、グレーの枠で示されているデータは、センサ等から得られる環境情報である。また、一点鎖線枠で示されているデータは、予め設定されている情報であり、実線枠で示されているデータは、計算により求められる情報である。 In estimating the crop yield, the information processing device performs various calculations using the average temperature, the accumulated solar radiation, and the average CO2 concentration during the period until harvest, as shown in Fig. 8, to estimate the crop yield. In this calculation, the information processing device can use a graph of the environmental response characteristics output from the control device 10. In Fig. 8, the data shown in the dashed frame is the crop's biological information input by the worker, and the data shown in the gray frame is the environmental information obtained from a sensor or the like. In addition, the data shown in the dashed line frame is information that has been set in advance, and the data shown in the solid line frame is information obtained by calculation.

例えば、情報処理装置は、平均気温を用いて展開葉数を計算する場合に、気温についての環境応答特性を考慮する。また、情報処理装置は、積算日射量を用いて一日の積算受光量を計算する場合に、光についての環境応答特性を考慮する。更に、情報処理装置は、平均CO2濃度を用いて光利用効率を計算する際に、CO2濃度についての環境応答特性を考慮する。 For example, the information processing device takes into account the environmental response characteristics for temperature when calculating the number of expanded leaves using the average temperature. Also, the information processing device takes into account the environmental response characteristics for light when calculating the integrated amount of received light in a day using the integrated amount of solar radiation. Furthermore, the information processing device takes into account the environmental response characteristics for CO2 concentration when calculating the light use efficiency using the average CO2 concentration.

このようにすることで、収量の推定を精度よく行うことが可能となる。なお、本実施形態では、制御装置10が、外部装置に対して図6(b)に示すような環境応答特性を示すグラフを作成し、出力する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、制御装置10は、外部装置に対して、図6(a)に示すような各気温における相対成長度のデータを出力してもよい。この場合、外部装置は、図6(a)のデータから図6(b)のグラフを作成して、上述した処理に利用するようにすればよい。 In this way, it becomes possible to estimate the yield with high accuracy. In this embodiment, the control device 10 creates and outputs to an external device a graph showing the environmental response characteristics as shown in FIG. 6(b), but this is not limited to the above. For example, the control device 10 may output to an external device data on the relative growth rate at each temperature as shown in FIG. 6(a). In this case, the external device can create the graph of FIG. 6(b) from the data in FIG. 6(a) and use it in the above-mentioned processing.

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、環境制御部12は、環境制御装置60を介して、環境制御チャンバ50内の特定の環境条件(例えば気温)以外の環境条件(湿度、CO2濃度、光、根圏温度、養液EC)を一定にしつつ、特定の環境条件(気温)を基準条件(22℃)と複数の調査条件(16℃、14℃など)に順次設定する(S10)。また、重量取得部16は、環境制御チャンバ50内において栽培される作物の重量の計測値を取得する(S16)。そして、相対成長度算出部18は、調査条件(例えば16℃)に設定された時間における作物の重量変化(dWn)と、基準条件(22℃)に設定された複数の時間における作物の重量変化(dWn-1、dWn+1)と、に基づいて、作物の相対成長度Rxを算出する処理を行うことで、各調査条件下における相対成長度を算出する(S20)。これにより、品種や品目ごとに、各調査条件下における相対成長度を自動的に算出することができる。 As described above in detail, according to this embodiment, the environmental control unit 12 sets the specific environmental condition (e.g., air temperature) in the environmental control chamber 50 to a reference condition (22°C) and a plurality of survey conditions (16°C, 14°C, etc.) in sequence, while keeping the environmental conditions (humidity, CO2 concentration, light, root zone temperature, nutrient solution EC) other than the specific environmental condition (e.g., air temperature) constant via the environmental control device 60 (S10). In addition, the weight acquisition unit 16 acquires the measured value of the weight of the crop cultivated in the environmental control chamber 50 (S16). Then, the relative growth ratio calculation unit 18 calculates the relative growth ratio Rx of the crop based on the weight change ( dWn ) of the crop at the time set to the survey condition (e.g., 16°C) and the weight changes (dWn -1 , dWn +1 ) of the crop at the plurality of times set to the reference condition (22° C ), thereby calculating the relative growth ratio under each survey condition (S20). This makes it possible to automatically calculate the relative growth ratio under each survey condition for each variety or item.

また、出力部20は、相対成長度算出部18の算出結果に基づいて、気温についての環境応答特性を示すグラフを作成し、出力する(S22)。これにより、本実施形態では、図6(b)に示すような環境応答特性を示すグラフを自動的に作成して、出力することができる。この場合、環境応答特性を示すグラフを、作物の生育環境を評価する外部装置(情報処理装置)や作物の収量を推定する外部装置(情報処理装置)に対して出力することで、温室内の環境評価や、収量の推定を適切に行うことができる。また、品種や品目ごとに環境応答特性を示すグラフを準備することができるため、適切な環境であるか否かの評価や収量の推定を、作物の品目や品種に応じてきめ細やかに実行することができる。 The output unit 20 also creates and outputs a graph showing the environmental response characteristics for air temperature based on the calculation results of the relative growth degree calculation unit 18 (S22). As a result, in this embodiment, a graph showing the environmental response characteristics as shown in FIG. 6(b) can be automatically created and output. In this case, the graph showing the environmental response characteristics can be output to an external device (information processing device) that evaluates the growth environment of the crops and an external device (information processing device) that estimates the yield of the crops, so that the environment in the greenhouse can be appropriately evaluated and the yield can be appropriately estimated. In addition, since a graph showing the environmental response characteristics can be prepared for each variety and item, the evaluation of whether the environment is appropriate and the estimation of the yield can be performed in a detailed manner according to the type and variety of the crop.

また、本実施形態では、相対成長度(Rx)を、基準条件(気温22℃)に設定された直前の時間における重量変化(dWn-1)と、直後の時間における重量変化(dWn+1)との平均に対する、基準条件に設定された時間における重量変化の割合(%)としている。これにより、簡易な計算により、相対成長度として適切な値を算出することができる。 In this embodiment, the relative growth index ( Rx ) is defined as the ratio ( %) of the weight change in the time set under the standard conditions (air temperature 22°C) to the average of the weight change in the time immediately before (dWn-1 ) and the weight change in the time immediately after (dWn +1 ). This makes it possible to calculate an appropriate value for the relative growth index through simple calculations.

なお、上記実施形態では、環境制御パターンとして、例えば、「22℃」、16℃、14℃、20℃、「22℃」というように、基準気温(22℃)の間に2種以上の気温を設定するパターンを採用してもよい。この場合、上式(1)の分母(基準気温に設定したときの重量変化の平均)として、重量変化の重み付け平均(時間差を重みとした重み付け平均)を用いることとしてもよい。例えば、16℃の相対成長度R16を算出する場合には、その直前に基準気温(22℃)に設定した時間における重量変化(dWn-1)に3を掛けた値と、後に基準気温(22℃)に設定した時間における重量変化(dWn-1)に1を掛けた値とを足して、4で割った数(重み付け平均)を、上式(1)の分母として用いるようにしてもよい。また、20℃の相対成長度R20を算出する場合には、その前に基準気温(22℃)に設定した時間における重量変化(dWn-1)に1を掛けた値と、その後に基準気温(22℃)に設定した時間における重量変化(dWn-1)に3を掛けた値とを足して、4で割った数(重み付け平均)を、上式(1)の分母として用いるようにしてもよい。一方、14℃の相対成長度R14を算出する場合には、上式(1)の分母として、前後の基準気温(22℃)のときの重量変化の平均を用いることとすればよい。 In the above embodiment, the environmental control pattern may be a pattern in which two or more temperatures are set between the reference temperature (22°C), such as "22°C", 16°C, 14°C, 20°C, and "22°C". In this case, the weighted average of the weight change (weighted average with the time difference as the weight) may be used as the denominator of the above formula (1) (average of the weight change when the reference temperature is set). For example, when calculating the relative growth rate R16 at 16°C, the value obtained by multiplying the weight change (dWn -1 ) at the time immediately before the reference temperature (22°C) by 3 and the value obtained by multiplying the weight change (dWn -1 ) at the time after the reference temperature (22°C) by 1, the sum of the result and the weighted average divided by 4 may be used as the denominator of the above formula (1). Furthermore, when calculating the relative growth rate R20 at 20° C., the weight change (dW n-1 ) at the time set at the previous reference temperature (22° C.) multiplied by 1 and the weight change (dW n-1 ) at the time set at the next reference temperature (22° C.) multiplied by 3 may be added together, and the resultant sum may be divided by 4 (weighted average), and used as the denominator in the above formula (1). On the other hand, when calculating the relative growth rate R14 at 14° C., the average of the weight changes at the preceding and following reference temperatures (22° C.) may be used as the denominator in the above formula (1).

なお、上記実施形態では、基準気温を22℃として気温22℃の相対成長度を100%とした結果、図6(b)のような環境応答特性を示すグラフが得られたが、作物によっては、ある気温において相対成長度が100%を超える場合も出てくる。このような場合には、相対成長度が最も大きくなった気温を基準気温として、各気温の相対成長度を計算しなおせばよい。 In the above embodiment, the reference temperature was set to 22°C and the relative growth rate at 22°C was set to 100%, resulting in a graph showing the environmental response characteristics as shown in Figure 6(b). However, depending on the crop, there may be cases where the relative growth rate exceeds 100% at a certain temperature. In such cases, the temperature at which the relative growth rate was greatest can be used as the reference temperature, and the relative growth rate for each temperature can be recalculated.

なお、上記実施形態では、相対成長度算出部18は、調査条件(例えば16℃)に設定された時間における作物の重量変化(dWn)と、基準条件(22℃)に設定された複数の時間における作物の重量変化(dWn-1、dWn+1)と、に基づいて、作物の相対成長度Rxを算出する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、調査条件を設定した時間に最も近い、基準条件に設定された時間、における作物の重量変化の値(dWzとする)を1つのみ用いて、次式(1)’より、作物の相対成長度Rxを算出してもよい。
x=(dWn/dWz)×100 …(1)’
In the above embodiment, the relative growth degree calculation unit 18 calculates the relative growth degree Rx of the crop based on the weight change ( dWn ) of the crop at a time set under the survey conditions (e.g., 16°C) and the weight changes (dWn -1 , dWn +1 ) of the crop at multiple times set under the reference conditions (22°C), but this is not limited to the above. For example, the relative growth degree Rx of the crop may be calculated from the following formula (1)' using only one value of the weight change ( dWz ) of the crop at a time set under the reference conditions that is closest to the time when the survey conditions were set.
R x =(dW n /dW z )×100 (1)′

以下、実施例1~3について、説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Below, we will explain Examples 1 to 3. Note that the present invention is not limited to the following Examples.

(実施例1)
図9(a)~図9(c)、図10には、作物(品目「トマト」、品種「桃太郎ヨーク」)の、気温についての環境応答特性を算出した例が示されている。図9(a)には、調査条件を35℃とし、基準条件を25℃とした場合の温度処理パターンが示されている。本実施例1では、基準条件(25℃)、調査条件(35℃)、基準条件(25℃)と順に設定することとし、その他の環境条件(湿度、CO2濃度、光、根圏温度、養液EC)は予め定められた値(相対湿度:50%、CO2濃度:400ppm、光合成有効光量子密度:700μmol・m-2・s-1、養液EC:1.0dS・s-1)とした。
Example 1
9(a) to 9(c) and 10 show examples of calculations of environmental response characteristics for air temperature for a crop (item "Tomato", variety "Momotaro York"). FIG. 9(a) shows a temperature treatment pattern when the investigation condition is 35°C and the reference condition is 25°C. In this Example 1, the reference condition (25°C), investigation condition (35°C), and reference condition (25°C) are set in this order, and other environmental conditions (humidity, CO2 concentration, light, root zone temperature, nutrient solution EC) are set to predetermined values (relative humidity: 50%, CO2 concentration: 400 ppm, photosynthetically active photon density: 700 μmol·m -2 ·s -1 , nutrient solution EC: 1.0 dS·s -1 ).

その結果、作物の重量変化は、図9(b)に示すようになった。また、基準条件(25℃)に設定した期間の重量変化dWopt1、dWopt2、は、それぞれ次のように計算できる。
dWopt1=ln(141.5)-ln(136.4)/(3-0)=0.0122
dWopt2=ln(158.6)-ln(150.9)/(9-5)=0.0124
また、調査条件(35℃)に設定した期間の重量変化dW2は、以下のとおりである。
dW2=ln(147.8)-ln(143.2)/(15-11)
=0.0079
これらは、図9(c)に示すようになった。なお、図9(c)の重量変化の単位は(g/g・h)に限らず、(/h)であってもよい。
As a result, the weight changes of the crops are as shown in Fig. 9(b).The weight changes dW opt1 and dW opt2 during the period set under the reference condition (25°C) can be calculated as follows.
dW opt1 = ln(141.5) - ln(136.4) / (3 - 0) = 0.0122
dW opt2 = ln(158.6) - ln(150.9) / (9 - 5) = 0.0124
The weight change dW2 during the period set under the investigation conditions (35°C) is as follows:
dW2 = ln(147.8) - ln(143.2) / (15 - 11)
= 0.0079
These are shown in Fig. 9(c) Note that the unit of the weight change in Fig. 9(c) is not limited to (g/gh), and may be (/h).

したがって、上式(1)より、気温35℃における基準温度25℃に対する相対成長度(R35)は、以下のように算出できる。
35=dW2/(1/2(dWopt1+dWopt2))×100
=0.0079/(1/2(0.0122+0.0124))×100
=64.1(%)
Therefore, from the above formula (1), the relative growth rate (R 35 ) at an air temperature of 35° C. with respect to a reference temperature of 25° C. can be calculated as follows:
R35 = dW2 / (1/2 ( dWopt1 + dWopt2 )) × 100
= 0.0079 / (1 / 2 (0.0122 + 0.0124)) x 100
= 64.1 (%)

なお、その他の調査条件についても同様にして相対成長度を算出したところ、図10に示すようなグラフを得ることができた。図10においては、基準条件(25℃)のときの相対成長度が100%となっている。 The relative growth rate was calculated in the same manner for other test conditions, and the graph shown in Figure 10 was obtained. In Figure 10, the relative growth rate under the standard conditions (25°C) is 100%.

(実施例2)
図11(a)~図11(c)、図12には、作物(品目「トマト」、品種「桃太郎ヨーク」)の、CO2濃度についての環境応答特性を算出した例が示されている。図11(a)には、調査条件を300ppm、1200ppmとし、基準条件を400ppmとした場合のCO2濃度の設定パターンが示されている。本実施例2では、基準条件(400ppm)、調査条件(300ppm)、調査条件(1200ppm)と順に設定することとし、その他の環境条件(気温、湿度、光、根圏温度、養液EC)は予め定められた値(気温:25℃、相対湿度:50%、光合成有効光量子密度:700μmol・m-2・s-1、養液EC:1.0dS・s-1)とした。
Example 2
11(a) to 11(c) and 12 show examples of calculations of the environmental response characteristics of a crop (item "Tomato", variety "Momotaro York") with respect to CO2 concentration. FIG. 11(a) shows a set pattern of CO2 concentration when the investigation conditions are 300 ppm and 1200 ppm, and the reference condition is 400 ppm . In this Example 2, the reference condition (400 ppm), investigation condition (300 ppm), and investigation condition (1200 ppm) are set in this order, and other environmental conditions (air temperature, humidity, light, root zone temperature, nutrient solution EC) are set to predetermined values (air temperature: 25°C, relative humidity: 50%, photosynthetically active photon density: 700 μmol m -2 s -1 , nutrient solution EC: 1.0 dS s -1 ).

その結果、作物の重量変化は、図11(b)に示すようになった。また、基準条件(400ppm)に設定した期間の重量変化dW400、調査条件(300ppm、1200ppm)に設定した期間の重量変化dW300、dW1200は、それぞれ次のように計算できる。
dW400=ln(230.1)-ln(228.5)/(2-1)=0.0070
dW300=ln(230.2)-ln(228)/(4-3)=0.0064
dW1200=ln(232.8)-ln(230.1)/(6-5)=0.0078
これらは、図11(c)に示すようになった。なお、図11(c)の重量変化の単位は(g/g・h)に限らず、(/h)であってもよい。
As a result, the weight changes of the crops are as shown in Figure 11(b). The weight change dW400 during the period set under the reference conditions (400 ppm), and the weight changes dW300 and dW1200 during the periods set under the investigation conditions ( 300 ppm, 1200 ppm) can be calculated as follows:
dW400 = ln(230.1) - ln(228.5) / (2 - 1) = 0.0070
dW300 = ln(230.2) - ln(228)/(4 - 3) = 0.0064
dW1200 = ln(232.8) - ln(230.1) / (6 - 5) = 0.0078
These are shown in Fig. 11(c). Note that the unit of the weight change in Fig. 11(c) is not limited to (g/gh), and may be (/h).

したがって、上式(1)’より、CO2濃度=300ppmにおける基準条件(400ppm)に対する相対成長度(R300)は、以下のように算出できる。
300=dW300/dW400×100
=0.0064/0.0070×100
=91.7(%)
Therefore, from the above formula (1)', the relative growth rate (R 300 ) at a CO 2 concentration of 300 ppm with respect to the reference condition (400 ppm) can be calculated as follows:
R300 = dW300 / dW400 × 100
= 0.0064/0.0070 x 100
= 91.7 (%)

同様に、CO2濃度=1200ppmにおける基準条件(400ppm)に対する相対成長度(R1200)は、以下のように算出できる。
300=dW1200/dW400×100
=0.0078/0.0070×100
=121.5(%)
Similarly, the relative growth rate (R 1200 ) at a CO 2 concentration of 1200 ppm relative to the reference condition (400 ppm) can be calculated as follows:
R300 = dW1200 / dW400 × 100
= 0.0078/0.0070 x 100
= 121.5 (%)

なお、その他の調査条件についても同様にして相対成長度を算出したところ、図12に示すようなグラフを得ることができた。図12においては、基準条件(400ppm)のときの相対成長度が100%となっている。 The relative growth rate was calculated in the same manner for other survey conditions, and the graph shown in Figure 12 was obtained. In Figure 12, the relative growth rate under the standard conditions (400 ppm) is 100%.

(実施例3)
図13(a)~図13(c)、図14には、作物(品目「トマト」、品種「桃太郎ヨーク」)の、養液ECについての環境応答特性を算出した例が示されている。図13(a)には、調査条件を6dS/mとし、基準条件を2dS/mとした場合の養液ECの設定パターンが示されている。本実施例3では、基準条件(2dS/m)、調査条件(6dS/m)、基準条件(2dS/m)と順に設定することとし、その他の環境条件(気温、湿度、CO2濃度、光、根圏温度)は予め定められた値(気温:25℃、相対湿度:50%、CO2濃度:400ppm、光合成有効光量子密度:700μmol・m-2・s-1)とした。
Example 3
13(a) to 13(c) and 14 show examples of calculations of environmental response characteristics for the nutrient solution EC of a crop (item "Tomato", variety "Momotaro York"). FIG. 13(a) shows a setting pattern of the nutrient solution EC when the investigation condition is 6 dS/m and the reference condition is 2 dS/m. In this Example 3, the reference condition (2 dS/m), investigation condition (6 dS/m), and reference condition (2 dS/m) are set in this order, and other environmental conditions (air temperature, humidity, CO2 concentration, light, root zone temperature) are set to predetermined values (air temperature: 25°C, relative humidity: 50%, CO2 concentration: 400 ppm, photosynthetically active photon density: 700 μmol m -2 -s -1 ).

その結果、作物の重量変化は、図13(b)に示すようになった。また、基準条件(2dS/m)に設定した期間の重量変化dWEC2-1、dWEC2-2、調査条件(6dS/m)に設定した期間の重量変化dWEC6は、それぞれ次のように計算できる。
dWEC2-1=ln(149.5)-ln(144.4)/(3-0)=0.0116
dWEC2-2=ln(163.6)-ln(157.9)/(15-11)
=0.0089
また、調査条件(6dS/m)に設定した期間の重量変化dWEC6は、以下のとおりである。
dWEC6=ln(154.8)-ln(151.2)/(9-5)=0.0059
これらは、図13(c)に示すようになった。なお、図13(c)の重量変化の単位は(g/g・h)に限らず、(/h)であってもよい。
As a result, the weight changes of the crops are as shown in Figure 13(b). The weight changes dW EC2-1 and dW EC2-2 during the period set under the standard conditions (2 dS/m) and the weight change dW EC6 during the period set under the investigation conditions (6 dS/m) can be calculated as follows:
dW EC2-1 = ln(149.5) - ln(144.4) / (3 - 0) = 0.0116
dWEC2-2 = ln(163.6) - ln(157.9) / (15 - 11)
= 0.0089
In addition, the weight change dW EC6 during the period set under the investigation conditions (6 dS/m) is as follows.
dW EC6 = ln(154.8) - ln(151.2) / (9 - 5) = 0.0059
These are shown in Fig. 13(c). Note that the unit of the weight change in Fig. 13(c) is not limited to (g/gh), and may be (/h).

したがって、上式(1)より、養液EC=6dS/mにおける養液EC=2dS/mに対する相対成長度(REC6)は、以下のように算出できる。
EC6=dWEC6/(1/2(dWEC2-1+dWEC2-2))×100
=0.0059/(1/2(0.0116+0.0089))×100
=57.6(%)
Therefore, from the above formula (1), the relative growth rate (R EC6 ) when the nutrient solution EC = 6 dS/m is compared with the nutrient solution EC = 2 dS/m can be calculated as follows.
R EC6 = dW EC6 / (1/2 (dW EC2-1 + dW EC2-2 )) × 100
= 0.0059 / (1 / 2 (0.0116 + 0.0089)) x 100
= 57.6 (%)

なお、その他の調査条件についても同様にして相対成長度を算出したところ、図14に示すようなグラフを得ることができた。図14においては、基準条件(養液EC=2)のときの相対成長度が100%となっている。 The relative growth rate was calculated in the same manner for the other test conditions, and the graph shown in Figure 14 was obtained. In Figure 14, the relative growth rate under the standard conditions (nutrient solution EC = 2) is 100%.

(変形例)
なお、上記実施形態では、図5(b)に示すような、各時間(1Time分の時間)内における重量変化を用いて、上式(1)より、各気温における相対成長度を算出する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、作物の重量の増加速度を用いて、相対成長度を算出してもよい。具体的には、図15(a)に示すように、図5(a)と同様の環境制御パターンに基づいて環境制御を行いつつ、作物の重量測定を実行する。そして、相対成長度算出部18は、重量の測定結果を示すグラフから、図15(b)に示すように、各時間(1Time分の時間)内における重量の増加速度rnを求める。ここで、増加速度rnは、次式より求めることができる。
n=(lnWn-lnWn-1)/(tn-tn-1) …(4)
(Modification)
In the above embodiment, the relative growth degree at each temperature is calculated from the above formula (1) using the weight change in each time period (1 time period) as shown in FIG. 5(b), but the present invention is not limited to this. For example, the relative growth degree may be calculated using the increase rate of the weight of the crop. Specifically, as shown in FIG. 15(a), the weight of the crop is measured while performing environmental control based on the same environmental control pattern as in FIG. 5(a). Then, the relative growth degree calculation unit 18 calculates the increase rate r n of the weight in each time period (1 time period) from a graph showing the weight measurement result, as shown in FIG. 15(b). Here, the increase rate r n can be calculated by the following formula.
r n =(lnW n -lnW n-1 )/(t n -t n-1 ) ...(4)

なお、lnWnは、重量Wnの自然対数を意味する。例えば、増加速度r2であれば、lnW2-lnW1を所定時間(1Time)で除した値となる。 Here, lnW n means the natural logarithm of the weight W n . For example, the rate of increase r 2 is calculated by dividing lnW 2 - lnW 1 by a predetermined time (1 Time).

なお、図15(b)のropt1~ropt5は、基準気温(22℃)における重量の増加速度を意味している。増加速度ropt1~ropt5についても、上式(4)から求めることができる。例えば、増加速度ropt1であれば、lnW1-lnW0を所定時間(1Time)で除した値となる。 In addition, r opt1 to r opt5 in Fig. 15(b) represent the weight increase rate at the reference temperature (22°C). The increase rates r opt1 to r opt5 can also be calculated from the above formula (4). For example, the increase rate r opt1 is calculated by dividing lnW 1 - lnW 0 by a predetermined time (1 Time).

そして、相対成長度算出部18は、気温(x℃)の相対成長度(Rx)を、気温x℃における増加速度rnを用いて、次式(5)から求める。
x=rn/{(ropt1+ropt2+…+roptM)/M}×100 …(5)
Then, the relative growth calculation unit 18 obtains the relative growth rate (R x ) of the temperature (x° C.) using the increase rate r n at the temperature x° C. from the following equation (5).
Rx = rn / {( ropt1 + ropt2 + ... + roptM ) / M} x 100 ... (5)

なお、本変形例の場合、環境制御パターンは、図15(a)のように基準気温以外の気温の前後を基準気温とするパターンを採用しなくてもよい。すなわち、例えば、図16に示すように、基準気温と基準気温の間に、基準気温以外の気温が複数設定されてもよい。このようにしても、上式(5)を用いて相対成長度Rxを求めることができる。 In this modified example, the environmental control pattern does not have to adopt a pattern in which the reference temperature is set to temperatures before and after the temperature other than the reference temperature as in Fig. 15(a). That is, for example, a plurality of temperatures other than the reference temperature may be set between the reference temperatures as shown in Fig. 16. Even in this case, the relative growth rate Rx can be calculated using the above formula (5).

なお、上記実施形態及び変形例では、環境制御チャンバ50内に設置した重量計80を用いて、自動的に作物の重量を測定する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、作業者が作物を重量計に都度のせることにより、作物の重量を測定することとしてもよい。この場合、重量計の計測結果が自動的に制御装置10に送信されてもよいし、作業者が測定結果を制御装置10に手入力してもよい。 In the above embodiment and modified example, the weight of the crops is automatically measured using a weighing scale 80 installed in the environmental control chamber 50, but this is not limited to the above. For example, the weight of the crops may be measured by an operator placing the crops on the weighing scale each time. In this case, the measurement results of the weighing scale may be automatically transmitted to the control device 10, or the operator may manually input the measurement results into the control device 10.

なお、上記実施形態では、重量取得部16は、重量計80が測定した作物の重量を取得する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、作物の画像から推定される作物の重量を重量取得部16が取得することとしてもよい。この場合、例えば、撮影画像のうち作物を撮影した範囲に含まれるピクセル数と所定の換算式とに基づいて、作物の重量を推定することができる。この場合、重量を取得する直前の潅水(ステップS14)は行わなくてもよい。 In the above embodiment, the weight acquisition unit 16 acquires the weight of the crop measured by the weighing scale 80, but this is not limited to the above. For example, the weight acquisition unit 16 may acquire the weight of the crop estimated from an image of the crop. In this case, the weight of the crop can be estimated based on, for example, the number of pixels included in the area of the captured image in which the crop is captured and a predetermined conversion formula. In this case, watering (step S14) does not need to be performed immediately before acquiring the weight.

なお、上記実施形態では、ステップS16において、重量取得部16が、作物の重量を重量計80から取得し、ステップS20において、作物の重量変化に基づいて相対成長度を算出する場合について説明した。しかしながら、これに限らず、制御装置10は、ステップS16において、作物の成長を示す指標値として作物の表面積や体積を取得し、ステップS20において、作物の表面積や体積の変化に基づいて、相対成長度を算出することとしてもよい。作物の表面積や体積は、作物の画像から推定することができる。この場合、例えば、撮影画像のうち作物を撮影した範囲に含まれるピクセル数と所定の換算式とに基づいて、作物の表面積や体積を推定することができる。 In the above embodiment, the weight acquisition unit 16 acquires the weight of the crop from the weighing scale 80 in step S16, and calculates the relative growth rate based on the change in the weight of the crop in step S20. However, this is not limited to the above, and the control device 10 may acquire the surface area or volume of the crop as an index value indicating the growth of the crop in step S16, and calculate the relative growth rate based on the change in the surface area or volume of the crop in step S20. The surface area or volume of the crop can be estimated from an image of the crop. In this case, for example, the surface area or volume of the crop can be estimated based on the number of pixels included in the area of the captured image where the crop is captured and a predetermined conversion formula.

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体(ただし、搬送波は除く)に記録しておくことができる。 The above processing functions can be realized by a computer. In that case, a program is provided that describes the processing contents of the functions that the processing device should have. The above processing functions are realized on the computer by executing the program on the computer. The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable storage medium (excluding carrier waves, however).

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたDVD(Digital Versatile Disc)、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)などの可搬型記憶媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。 When a program is distributed, it is sold, for example, in the form of a portable storage medium on which the program is recorded, such as a DVD (Digital Versatile Disc) or a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory). The program can also be stored in the storage device of a server computer, and then transferred from the server computer to other computers via a network.

プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記憶媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記憶媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。 A computer that executes a program stores, for example, a program recorded on a portable storage medium or a program transferred from a server computer in its own storage device. The computer then reads the program from its own storage device and executes processing in accordance with the program. Note that the computer can also read a program directly from a portable storage medium and execute processing in accordance with that program. The computer can also execute processing in accordance with the received program each time a program is transferred from the server computer.

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is a preferred example of the present invention. However, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

10 制御装置(環境応答特性算出装置)
12 環境制御部(設定部)
16 重量取得部(取得部)
18 相対成長度算出部(算出部)
10 Control device (environmental response characteristic calculation device)
12 Environment control unit (setting unit)
16 Weight acquisition unit (acquisition unit)
18 Relative growth rate calculation unit (calculation unit)

Claims (10)

植物の生育環境を制御可能な空間内において、特定の環境条件以外の環境条件を一定にしつつ、前記特定の環境条件を基準条件と複数の調査条件に順次設定し、
前記空間内において栽培される前記植物の成長を示す指標値を取得し、
所定の調査条件に設定された第1の時間の前において前記基準条件に設定された時間における単位時間当たりの前記指標値の変化と、前記第1の時間の後において前記基準条件に設定された時間における単位時間当たりの前記指標値の変化との平均に対する、前記第1の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化の割合を示す値を、前記所定の調査条件下における成長度を示す相対成長度として算出する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする植物の環境応答特性算出方法。
In a space in which the growth environment of a plant can be controlled, while keeping environmental conditions other than a specific environmental condition constant, the specific environmental condition is sequentially set to a reference condition and a plurality of investigation conditions;
acquiring an index value indicative of the growth of the plant cultivated in the space;
calculate, as a relative growth rate indicating the growth rate under the specified investigation conditions, a value indicating a ratio of a change in the index value per unit time during the first time to an average of a change in the index value per unit time during a time set under the reference condition before a first time set under specified investigation conditions and a change in the index value per unit time during a time set under the reference condition after the first time;
A method for calculating environmental response characteristics of a plant, the processing of which is executed by a computer.
前記第の時間の前において前記基準条件に設定された時間は、前記第1の時間の直前の時間であり、前記第の時間の後において前記基準条件に設定された時間は、前記第1の時間の直後の時間である、ことを特徴とする請求項に記載の植物の環境応答特性算出方法。 2. The method for calculating environmental response characteristics of a plant according to claim 1 , wherein the time set to the standard conditions before the first time is the time immediately before the first time, and the time set to the standard conditions after the first time is the time immediately after the first time. 前記所定の調査条件を変更しつつ前記算出する処理を繰り返し実行した結果得られる、複数の調査条件下における相対成長度に基づいて、前記特定の環境条件の変化に応じた相対成長度の変化を示す関数を求め、出力する、処理を前記コンピュータが更に実行することを特徴とする請求項1又は2に記載の植物の環境応答特性算出方法。 The method for calculating the environmental response characteristics of a plant according to claim 1 or 2, characterized in that the computer further executes a process of calculating and outputting a function indicating a change in the relative growth index in response to a change in the specific environmental condition, based on the relative growth index under a plurality of survey conditions obtained as a result of repeatedly executing the calculation process while changing the specified survey conditions. 前記出力する処理では、前記関数をグラフ化して、前記植物の生育環境を評価する評価装置又は前記植物の収量を推定する推定装置に対して出力する、ことを特徴とする請求項に記載の植物の環境応答特性算出方法。 4. The method for calculating environmental response characteristics of a plant according to claim 3 , characterized in that, in the output process, the function is graphed and output to an evaluation device that evaluates the growth environment of the plant or an estimation device that estimates a yield of the plant. 前記指標値は、前記植物の重量、表面積、体積のいずれかであることを特徴とする請求項1~のいずれか一項に記載の植物の環境応答特性算出方法。 5. The method for calculating environmental response characteristics of a plant according to claim 1 , wherein the index value is any one of weight, surface area, and volume of the plant. 植物の生育環境を制御可能な空間内において、特定の環境条件以外の環境条件を一定にしつつ、前記特定の環境条件を基準条件と複数の調査条件に順次設定し、
前記空間内において栽培される前記植物の成長を示す指標値を取得し、
所定の調査条件に設定された第1の時間の前において前記基準条件に設定された時間における単位時間当たりの前記指標値の変化と、前記第1の時間の後において前記基準条件に設定された時間における単位時間当たりの前記指標値の変化との平均に対する、前記第1の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化の割合を示す値を、前記所定の調査条件下における成長度を示す相対成長度として算出する、
処理をコンピュータに実行させるための植物の環境応答特性算出プログラム。
In a space in which the growth environment of a plant can be controlled, while keeping environmental conditions other than a specific environmental condition constant, the specific environmental condition is sequentially set to a reference condition and a plurality of investigation conditions;
acquiring an index value indicative of the growth of the plant cultivated in the space;
calculate, as a relative growth rate indicating the growth rate under the specified investigation conditions, a value indicating a ratio of a change in the index value per unit time during the first time to an average of a change in the index value per unit time during a time set under the reference condition before a first time set under specified investigation conditions and a change in the index value per unit time during a time set under the reference condition after the first time;
A program for calculating the environmental response characteristics of plants to allow a computer to carry out processing.
植物の生育環境を制御可能な空間内において、特定の環境条件以外の環境条件を一定にしつつ、前記特定の環境条件を基準条件と複数の調査条件に順次設定する設定部と、
前記空間内において栽培される前記植物の成長を示す指標値を取得する取得部と、
所定の調査条件に設定された第1の時間の前において前記基準条件に設定された時間における単位時間当たりの前記指標値の変化と、前記第1の時間の後において前記基準条件に設定された時間における単位時間当たりの前記指標値の変化との平均に対する、前記第1の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化の割合を示す値を、前記所定の調査条件下における成長度を示す相対成長度として算出する算出部と、
を備える植物の環境応答特性算出装置。
a setting unit that sequentially sets the specific environmental condition to a reference condition and a plurality of investigation conditions while keeping environmental conditions other than the specific environmental condition constant in a space in which the growth environment of the plant can be controlled;
an acquisition unit that acquires an index value indicating the growth of the plant cultivated in the space;
a calculation unit that calculates, as a relative growth rate indicating a growth rate under the predetermined investigation conditions, a value indicating a ratio of a change in the index value per unit time in a first time period to an average of a change in the index value per unit time in a time period that is set under a reference condition before a first time period that is set under a predetermined investigation condition and a change in the index value per unit time in a time period that is set under the reference condition after the first time period;
A plant environmental response characteristic calculation device comprising:
植物の生育環境を制御可能な空間内において、特定の環境条件以外の環境条件を一定にしつつ、前記特定の環境条件を基準条件と複数の調査条件に順次設定し、In a space in which the growth environment of a plant can be controlled, while keeping environmental conditions other than a specific environmental condition constant, the specific environmental condition is sequentially set to a reference condition and a plurality of investigation conditions;
前記空間内において栽培される前記植物の成長を示す指標値を取得し、acquiring an index value indicative of the growth of the plant cultivated in the space;
所定の調査条件に設定された第1の時間の前において前記基準条件に設定された第2の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化を、前記第1の時間と前記第2の時間との間の時間の短さに応じた重み係数で重み付けした値と、前記第1の時間の後において前記基準条件に設定された第3の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化を、前記第1の時間と前記第3の時間との間の時間の短さに応じた重み係数で重み付けした値と、の重み付け平均に対する、前記第1の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化の割合を示す値を、前記所定の調査条件下における成長度を示す相対成長度として算出する、a value indicating a ratio of the change in the index value per unit time in the first time to a weighted average of a value obtained by weighting the change in the index value per unit time in a second time set under the reference condition before a first time set under a predetermined investigation condition with a weighting coefficient corresponding to the shortness of the time between the first time and the second time, and a value obtained by weighting the change in the index value per unit time in a third time set under the reference condition after the first time with a weighting coefficient corresponding to the shortness of the time between the first time and the third time, is calculated as a relative growth degree indicating the growth degree under the predetermined investigation condition.
処理をコンピュータが実行することを特徴とする植物の環境応答特性算出方法。A method for calculating environmental response characteristics of a plant, the processing of which is executed by a computer.
植物の生育環境を制御可能な空間内において、特定の環境条件以外の環境条件を一定にしつつ、前記特定の環境条件を基準条件と複数の調査条件に順次設定する設定部と、a setting unit that sequentially sets the specific environmental condition to a reference condition and a plurality of investigation conditions while keeping environmental conditions other than the specific environmental condition constant in a space in which the growth environment of the plant can be controlled;
前記空間内において栽培される前記植物の成長を示す指標値を取得する取得部と、an acquisition unit that acquires an index value indicating the growth of the plant cultivated in the space;
所定の調査条件に設定された第1の時間の前において前記基準条件に設定された第2の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化を、前記第1の時間と前記第2の時間との間の時間の短さに応じた重み係数で重み付けした値と、前記第1の時間の後において前記基準条件に設定された第3の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化を、前記第1の時間と前記第3の時間との間の時間の短さに応じた重み係数で重み付けした値と、の重み付け平均に対する、前記第1の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化の割合を示す値を、前記所定の調査条件下における成長度を示す相対成長度として算出する、a value indicating a ratio of the change in the index value per unit time in the first time to a weighted average of a value obtained by weighting the change in the index value per unit time in a second time set under the reference condition before a first time set under a predetermined investigation condition with a weighting coefficient corresponding to the shortness of the time between the first time and the second time, and a value obtained by weighting the change in the index value per unit time in a third time set under the reference condition after the first time with a weighting coefficient corresponding to the shortness of the time between the first time and the third time, is calculated as a relative growth degree indicating the growth degree under the predetermined investigation condition.
処理をコンピュータに実行させるための植物の環境応答特性算出プログラム。A program for calculating the environmental response characteristics of plants to allow a computer to carry out processing.
植物の生育環境を制御可能な空間内において、特定の環境条件以外の環境条件を一定にしつつ、前記特定の環境条件を基準条件と複数の調査条件に順次設定し、In a space in which the growth environment of a plant can be controlled, while keeping environmental conditions other than a specific environmental condition constant, the specific environmental condition is sequentially set to a reference condition and a plurality of investigation conditions;
前記空間内において栽培される前記植物の成長を示す指標値を取得し、acquiring an index value indicative of the growth of the plant cultivated in the space;
所定の調査条件に設定された第1の時間の前において前記基準条件に設定された第2の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化を、前記第1の時間と前記第2の時間との間の時間の短さに応じた重み係数で重み付けした値と、前記第1の時間の後において前記基準条件に設定された第3の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化を、前記第1の時間と前記第3の時間との間の時間の短さに応じた重み係数で重み付けした値と、の重み付け平均に対する、前記第1の時間における単位時間当たりの前記指標値の変化の割合を示す値を、前記所定の調査条件下における成長度を示す相対成長度として算出する算出部と、a calculation unit that calculates, as a relative growth degree indicating a growth degree under the specified investigation conditions, a value indicating a ratio of a change in the index value per unit time in a first time to a weighted average of a value obtained by weighting a change in the index value per unit time in a second time set under the reference conditions before a first time set under the specified investigation conditions with a weighting coefficient corresponding to the shortness of the time between the first time and the second time, and a value obtained by weighting a change in the index value per unit time in a third time set under the reference conditions after the first time with a weighting coefficient corresponding to the shortness of the time between the first time and the third time;
を備える植物の環境応答特性算出装置。A plant environmental response characteristic calculation device comprising:
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