WO2024062872A1

WO2024062872A1 - 潅水制御システム

Info

Publication number: WO2024062872A1
Application number: PCT/JP2023/031500
Authority: WO
Inventors: 谷口啓介; 米津雄一; 片桐康之; 片岡麻子; 田中秀明; 安井雅彦
Original assignee: 株式会社クボタ
Priority date: 2022-09-22
Filing date: 2023-08-30
Publication date: 2024-03-28

Abstract

潅水制御システム（Ｓ）は、栽培植物の根の上側から栽培植物への潅水を行う上部潅水機構（Ｄ１）と、栽培植物の根の下側から栽培植物への潅水を行う下部潅水機構（Ｄ２）と、上部潅水機構（Ｄ１）と下部潅水機構（Ｄ２）とを個別に制御する潅水制御部（４１）と、を備える。

Description

潅水制御システム

　本発明は、栽培植物への潅水を行う潅水制御システムに関する。

　また、本発明は、栽培植物の葉を撮像する撮像部を備える潅水制御システムに関する。

　上記のような潅水制御システムとして、例えば、特許文献１に記載のものが既に知られている。この潅水制御システムでは、撮影装置により取得された撮像画像に基づいて、栽培植物の葉の投影面積が算出される。

　さらに、この潅水制御システムでは、最大投影面積に対する投影面積の比である投影面積比が算出される。そして、投影面積比が給液基準値を下回った場合、栽培植物に対して潅水（特許文献１では「給液」）が実行される。

日本国特開２００７－３０６８４６号公報

　［１］特許文献１に記載の潅水制御システムでは、栽培植物の根の上側からのみ潅水が行われる。特許文献１には、根の上側及び下側からの潅水を行うことについては記載されていない。

　本発明の目的は、栽培植物の根の上側及び下側からの潅水の制御が好適に行われやすい潅水制御システムを提供することである。

　［２］上述の潅水制御システムにおいて、最大投影面積は、直近の潅水以降の投影面積の最大値である。即ち、この最大投影面積は、潅水の度に更新される。

　ここで、園芸施設においては、管理者によって、つる下ろし、誘引、摘葉、収穫等の栽培管理作業が行われる。そして、栽培管理作業が行われた場合、栽培植物の姿勢や葉の位置等が変化する。このとき、投影面積比は急激に変化しやすい。

　栽培管理作業が行われた結果、投影面積比が急減した場合は、即座に投影面積比が給液基準値を下回る可能性があるものの、潅水が実行されれば、最大投影面積が更新される。更新後の最大投影面積は、栽培管理作業の後の栽培植物の状態に対応している。従って、栽培管理作業が行われた結果、投影面積比が急減した場合は、潅水制御への影響は比較的小さい。

　しかしながら、栽培管理作業が行われた結果、投影面積比が急増した場合、葉のしおれが進行し、最もしおれた状態となっても、投影面積比が給液基準値を下回らない事態が想定される。この場合、潅水が実行されないため、栽培植物が枯死してしまう可能性がある。

　本発明の目的は、栽培管理作業によって栽培植物の状態が変わった場合に適切な潅水を継続しやすい潅水制御システムを提供することである。

　［１］課題［１］に対応する解決手段は、以下の通りである。
　本発明の特徴は、栽培植物の根の上側から前記栽培植物への潅水を行う上部潅水機構と、前記栽培植物の根の下側から前記栽培植物への潅水を行う下部潅水機構と、前記上部潅水機構と前記下部潅水機構とを個別に制御する潅水制御部と、を備えることにある。

　本構成によれば、上部潅水機構と下部潅水機構とが一律に制御される構成に比べて、上部潅水機構と下部潅水機構との特性の違いに応じた潅水制御を行いやすい。その結果、栽培植物の根の上側及び下側からの潅水の制御が好適に行われやすい。

　例えば、根の下側からの潅水に比べて根の上側からの潅水に即効性がある栽培環境下では、下部潅水機構による潅水を一定時間毎に実行しながら、栽培植物の葉がしおれた際に上部潅水機構による潅水を実行するような制御を実現できる。

　即ち、本構成によれば、栽培植物の根の上側及び下側からの潅水の制御が好適に行われやすい潅水制御システムを実現できる。

　さらに、本発明において、前記栽培植物の葉を撮像する撮像部と、前記撮像部により取得された撮像画像に基づいて、前記葉の張り度合いを示す値である張り指標値を算出する張り指標値算出部と、を備え、前記潅水制御部は、前記張り指標値が所定の潅水基準値を下回ったことに応じて前記上部潅水機構に潅水を実行させることが可能であると好適である。

　本構成によれば、根の下側からの潅水に比べて根の上側からの潅水に即効性がある栽培環境下において、栽培植物の葉がしおれたことに応じて自動的に上部潅水機構による潅水を実行することが可能となる。これにより、栽培植物の葉がしおれた際に、葉の張り度合いを迅速に回復させやすい。

　さらに、本発明において、前記潅水制御部は、現在時刻が設定された時刻になったことに応じて前記下部潅水機構に潅水を実行させることが可能であると好適である。

　本構成によれば、例えば一定時間毎に下部潅水機構に潅水を実行させるように時刻を設定することにより、根の下側における養液の量を一定の範囲に維持しやすい。これにより、栽培植物へ、根の下側から安定的に養液を供給しやすい。

　さらに、本発明において、前記上部潅水機構により供給される養液の液体肥料濃度と、前記下部潅水機構により供給される養液の液体肥料濃度と、を個別に設定可能な濃度設定部を備えると好適である。

　本構成によれば、上部潅水機構により供給される養液の液体肥料濃度と、下部潅水機構により供給される養液の液体肥料濃度と、が一律に設定される構成に比べて、上部潅水機構と下部潅水機構との特性の違いに応じた各液体肥料濃度の設定を行いやすい。その結果、栽培植物の根の上側及び下側からの肥料の供給が好適に行われやすい。

　さらに、本発明において、前記栽培植物の根は、養液が透過可能な膜状部材の上面に接しており、前記下部潅水機構は、前記膜状部材の下面への潅水を行うことにより、前記膜状部材を介して前記栽培植物への潅水を行うように構成されており、前記膜状部材は、前記栽培植物の根による前記膜状部材を介した養液の吸収を制限するように構成されていると好適である。

　本構成によれば、根による下部潅水機構からの養液の吸収が制限される。これにより、下部潅水機構から供給される養液の吸収が制限され、且つ、上部潅水機構から供給される養液の吸収が制限されない構成を実現できる。そのため、下部潅水機構と上部潅水機構との養液の吸収されやすさの違いに応じた潅水制御を行うことができる。その結果、栽培植物の根の上側及び下側からのそれぞれの潅水が好適に行われやすい。

　［２］課題［２］に対応する解決手段は、以下の通りである。
　本発明の特徴は、栽培植物の葉を撮像する撮像部と、前記撮像部により取得された撮像画像に基づいて、前記葉の張り度合いを示す値である張り指標値を算出する張り指標値算出部と、基準時における前記張り指標値を基準指標値として設定する基準指標値設定部と、前記基準指標値に基づいて潅水基準値を算出する基準算出部と、前記張り指標値が前記潅水基準値を下回った場合に潅水指示信号を出力する潅水指示部と、所定の条件が満たされた場合に前記基準指標値を修正する修正部と、を備え、前記修正部によって前記基準指標値が修正された場合、前記基準算出部は、修正後の前記基準指標値に基づいて前記潅水基準値を再算出する潅水制御システムであって、前記基準指標値の修正に関する判定値を決定する判定値決定部と、第１時点から第２時点までの間において前記張り指標値が前記判定値を上回った状態である時間の合計、または、前記第１時点から前記第２時点までの間において前記張り指標値が前記判定値を下回った状態である時間の合計を算出する時間算出部と、を備え、前記修正部は、前記時間算出部による算出結果に基づいて、前記基準指標値を修正するか否かを決定することにある。

　栽培管理作業によって栽培植物の状態が変わった場合における張り指標値の推移は、栽培管理作業前の推移とは異なる状態になりやすい。例えば、栽培管理作業が行われた結果、葉が撮像部に近付いたこと等によって張り指標値が急増した場合、張り指標値は、栽培管理作業前の範囲よりも高い範囲で推移しがちである。また、例えば、栽培管理作業が行われた結果、葉が撮像部から遠ざかったこと等によって張り指標値が急減した場合、張り指標値は、栽培管理作業前の範囲よりも低い範囲で推移しがちである。

　ここで、本構成によれば、張り指標値が判定値を上回った状態である時間の合計、または、張り指標値が判定値を下回った状態である時間の合計に基づいて、基準指標値を修正するか否かが決定される。そのため、張り指標値が栽培管理作業前の範囲よりも高い範囲で推移している場合、または、張り指標値が栽培管理作業前の範囲よりも低い範囲で推移している場合に、基準指標値が修正される構成を実現しやすい。そして、基準指標値が修正された場合、潅水基準値が再算出される。これにより、適切な潅水を継続しやすい。

　従って、本構成によれば、栽培管理作業によって栽培植物の状態が変わった場合に適切な潅水を継続しやすい潅水制御システムを実現できる。

　さらに、本発明において、前記第２時点は現在時刻であり、前記第１時点は前記第２時点から所定時間前の時点であると好適である。

　本構成によれば、第２時点が現在時刻よりも前の時点である構成に比べて、栽培管理作業によって栽培植物の状態が変わった場合に潅水基準値が再算出されるタイミングが早くなりやすい。

　例えば、第１時点から第２時点までの所定時間における張り指標値の推移に基づいて基準指標値を修正するか否かを決定する構成において、第２時点が現在時刻から５分前の時点である場合、第１時点（例えば１１時１０分）から第２時点（例えば１１時２０分）までの間に張り指標値が栽培管理作業前の範囲よりも高い範囲または低い範囲で推移しても、第２時点から５分経過するまで（例えば１１時２５分になるまで）、基準指標値の修正は決定されない。そのため、潅水基準値が再算出されるタイミングが比較的遅くなる。

　これに対して、第２時点（例えば１１時２０分）が現在時刻である場合、第１時点から第２時点までの間に張り指標値が栽培管理作業前の範囲よりも高い範囲または低い範囲で推移した場合、速やかに（例えば１１時２０分に）、基準指標値の修正を決定することができる。そのため、潅水基準値が再算出されるタイミングが比較的早くなる。

　これにより、本構成によれば、栽培管理作業による栽培植物の状態の変化に迅速に対応可能な潅水制御システムを実現できる。

　さらに、本発明において、前記判定値決定部である上方判定値決定部と、前記時間算出部である上方時間算出部と、を備え、前記上方判定値決定部は、前記基準指標値に基づいて、前記判定値である上方判定値を決定し、前記上方時間算出部は、前記第１時点から前記第２時点までの間において前記張り指標値が前記上方判定値を上回った状態である時間の合計である上方状態時間を算出し、前記修正部は、前記上方状態時間に基づいて、前記基準指標値を修正するか否かを決定すると好適である。

　本構成によれば、第１時点から第２時点までの間に張り指標値が栽培管理作業前の範囲よりも高い範囲で推移した場合に、基準指標値が修正される構成を実現しやすい。そして、基準指標値が修正された場合、潅水基準値が再算出される。これにより、栽培管理作業が行われた結果、例えば葉が撮像部に近付いたこと等によって張り指標値が急増した場合に、適切な潅水を継続しやすい。

　さらに、本発明において、前記修正部は、前記第１時点から前記第２時点までの長さである判定時間に対する前記上方状態時間の割合が所定割合以上である場合、前記基準指標値を修正することを決定すると好適である。

　本構成によれば、第１時点から第２時点までの間に張り指標値が栽培管理作業前の範囲よりも高い範囲で推移した場合に、基準指標値が確実に修正されやすい。これにより、栽培管理作業が行われた結果、例えば葉が撮像部に近付いたこと等によって張り指標値が急増した場合に、適切な潅水を確実に継続しやすい。

　さらに、本発明において、前記判定値決定部である下方判定値決定部と、前記時間算出部である下方時間算出部と、を備え、前記下方判定値決定部は、前記潅水基準値に基づいて、前記判定値である下方判定値を決定し、前記下方時間算出部は、前記第１時点から前記第２時点までの間において前記張り指標値が前記下方判定値を下回った状態である時間の合計である下方状態時間を算出し、前記修正部は、前記下方状態時間に基づいて、前記基準指標値を修正するか否かを決定すると好適である。

　本構成によれば、第１時点から第２時点までの間に張り指標値が栽培管理作業前の範囲よりも低い範囲で推移した場合に、基準指標値が修正される構成を実現しやすい。そして、基準指標値が修正された場合、潅水基準値が再算出される。これにより、栽培管理作業が行われた結果、例えば葉が撮像部から遠ざかったこと等によって張り指標値が急減した場合に、適切な潅水を継続しやすい。

　さらに、本発明において、前記修正部は、前記第１時点から前記第２時点までの長さである判定時間に対する前記下方状態時間の割合が所定割合以上である場合、前記基準指標値を修正することを決定すると好適である。

　本構成によれば、第１時点から第２時点までの間に張り指標値が栽培管理作業前の範囲よりも低い範囲で推移した場合に、基準指標値が確実に修正されやすい。これにより、栽培管理作業が行われた結果、例えば葉が撮像部から遠ざかったこと等によって張り指標値が急減した場合に、適切な潅水を確実に継続しやすい。

　さらに、本発明において、前記潅水指示部は、所定の制限時間内に前記潅水指示信号が出力される回数が所定の制限回数以内となるように、前記潅水指示信号の出力を制限すると好適である。

　本構成によれば、短い時間の間に比較的多くの回数の潅水が行われてしまう事態を回避できる。これにより、潅水のし過ぎを防ぐことができる。

　さらに、本発明において、前記潅水指示部は、前記潅水指示信号が出力された時点から所定の時間間隔が経過するまでの間、次の前記潅水指示信号を出力しないように構成されていると好適である。

　本構成によれば、潅水が行われた直後に再び潅水が行われてしまう事態を回避できる。これにより、潅水のし過ぎを防ぐことができる。

第１実施形態を示す図であって（以下、図９まで同じ。）、園芸施設の内部全体を示す平面図である。園芸施設の内部全体を示す側面図である。潅水制御システムの構成を示すブロック図である。上部潅水チューブ及び下部潅水チューブ等の構成を示す図である。手動潅水画面における表示内容を示す図である。モード表示画面における表示内容を示す図である。被覆率を示す平面図である。被覆率の推移の一例を示す図である。濃度設定画面における表示内容を示す図である。第２実施形態を示す図であって（以下、図１７まで同じ。）、潅水制御システムの構成を示すブロック図である。被覆率を示す平面図である。被覆率の推移の一例を示す図である。栽培管理作業が行われた場合の被覆率の推移の一例を示す図である。栽培管理作業が行われた場合の被覆率の推移の一例を示す図である。繰り返し潅水間隔が１５分である場合の潅水のタイミングを示す図である。繰り返し潅水間隔が１０分である場合の潅水のタイミングを示す図である。繰り返し潅水制限時間及び繰り返し潅水制限回数が設定されている場合の潅水のタイミングを示す図である。

　［第１実施形態］
　以下では、図１～図９を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。

　〔園芸施設の構成〕
　本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。本実施形態では、図１に示されているような園芸施設１０に、栽培植物Ｐ（図２参照）を植えるための畝Ａ１～Ａ８が縦横に並ぶ状態で設けられている。夫々の畝Ａの間は栽培植物Ｐの管理者が通行可能な通路となっている。園芸施設１０は、例えばビニールハウスであったり、太陽光利用型の植物工場であったりする。

　夫々の畝Ａは、例えば無孔性親水性フィルムで構成される。そして、夫々の畝Ａに、栽培植物Ｐとして、例えばトマトが植えられる。図１及び図２に示されるように、園芸施設１０の内部のうち、栽培植物Ｐが植えられる畝Ａの上方に、撮像部Ｃａが天井から吊り下げられた状態で備えられている。尚、撮像部Ｃａの設けられる個数は、一つであっても良いし、二つ以上であっても良い。

　撮像部Ｃａは、例えばＣＣＤ素子やＣＭＯＳ素子を有する定点カメラであって、肉眼で視覚可能な可視光を撮像可能なように構成される。そして、撮像部Ｃａは、栽培植物Ｐの葉Ｐ１（図４参照）を、所定の時間間隔毎に撮像する。これにより、撮像部Ｃａは、撮像画像Ｖ（図７参照）を経時的に取得する。

　図示はされていないが、他にも、園芸施設１０に、環境センサ、側窓、遮光カーテン、ヒートポンプ式の空調設備等が備えられている。

　図１及び図２に示すように、撮像部Ｃａは、畝Ａ２の真上に設けられている。撮像部Ｃａは、畝Ａ２に植えられた栽培植物Ｐを真上から平面視で撮像する。即ち、撮像部Ｃａは、栽培植物Ｐよりも上側に位置すると共に下方へ向けて俯瞰撮像を行う。

　〔潅水制御システムの構成〕
　図３に示すように、本実施形態における潅水制御システムＳは、入力装置２、ディスプレイ３、管理コンピュータ４を備えている。入力装置２は、特に限定されないが、例えばキーボードやマウス等であっても良い。また、園芸施設１０は、潅水制御システムＳに含まれている。

　即ち、潅水制御システムＳは、栽培植物Ｐの葉Ｐ１を撮像する撮像部Ｃａを備えている。

　園芸施設１０は、上部潅水機構Ｄ１及び下部潅水機構Ｄ２を備えている。図３に示すように、上部潅水機構Ｄ１は、上部潅水弁１３を有している。また、図４に示すように、上部潅水機構Ｄ１は、上部潅水チューブ１４を有している。上部潅水チューブ１４は、畝Ａの長手方向に沿って延びている。上部潅水チューブ１４は、上部潅水チューブ１４の内側を養液が通過できるように構成されている。また、上部潅水チューブ１４の上部には、複数の孔１４ａが形成されている。各孔１４ａは、互いに所定間隔を空けて、上部潅水チューブ１４の延びる方向に沿って一列に並んでいる。

　一つの畝Ａに配置される上部潅水チューブ１４の個数は、一つでも良いし、二つ以上であっても良い。本実施形態においては、一つの畝Ａに配置される上部潅水チューブ１４の個数は、一つである。

　上部潅水弁１３は、開閉可能に構成されている。そして、上部潅水機構Ｄ１は、上部潅水弁１３が開状態である間、各孔１４ａから養液が排出されるように構成されている。尚、上部潅水弁１３が閉状態になると、各孔１４ａからの養液の排出は停止する。

　図４に示すように、上部潅水チューブ１４は、栽培植物Ｐの根Ｐ２の上側に配置されている。そのため、各孔１４ａから排出された養液は、根Ｐ２の上側から、栽培植物Ｐに供給される。この構成により、上部潅水機構Ｄ１は、栽培植物Ｐの根Ｐ２の上側から栽培植物Ｐへの潅水を行う。尚、本発明において、「潅水」は、養液を供給することを意味する。また、養液は、水に肥料等が溶け込んだ液体であっても良いし、単なる水であっても良い。

　このように、潅水制御システムＳは、栽培植物Ｐの根Ｐ２の上側から栽培植物Ｐへの潅水を行う上部潅水機構Ｄ１を備えている。

　図４に示すように、畝Ａは、膜状部材２１、揚水布２２、止水シート２３を含んでいる。膜状部材２１は、揚水布２２の上に重ねられている。止水シート２３は、揚水布２２の下側に位置している。根Ｐ２は、膜状部材２１の上面に接している。尚、膜状部材２１の上に培養土等が載せられていても良い。

　止水シート２３は、養液が透過しないように構成されている。揚水布２２は、例えば不織布によって構成されている。揚水布２２は、揚水布２２の下側に存在する養液を吸い上げるように構成されている。膜状部材２１は、養液が透過可能に構成されている。膜状部材２１は、例えば、無孔性親水性フィルム、特にポリビニルアルコール系フィルムであっても良い。

　即ち、栽培植物Ｐの根Ｐ２は、養液が透過可能な膜状部材２１の上面に接している。

　図３に示すように、下部潅水機構Ｄ２は、下部潅水弁１５を有している。また、図４に示すように、下部潅水機構Ｄ２は、下部潅水チューブ１６を有している。下部潅水チューブ１６は、畝Ａの長手方向に沿って延びている。下部潅水チューブ１６は、下部潅水チューブ１６の内側を養液が通過できるように構成されている。また、下部潅水チューブ１６の上部には、複数の孔１６ａが形成されている。各孔１６ａは、互いに所定間隔を空けて、下部潅水チューブ１６の延びる方向に沿って一列に並んでいる。

　一つの畝Ａに配置される下部潅水チューブ１６の個数は、一つでも良いし、二つ以上であっても良い。本実施形態においては、一つの畝Ａに配置される下部潅水チューブ１６の個数は、二つである。

　下部潅水弁１５は、開閉可能に構成されている。そして、下部潅水機構Ｄ２は、下部潅水弁１５が開状態である間、各孔１６ａから養液が排出されるように構成されている。尚、下部潅水弁１５が閉状態になると、各孔１６ａからの養液の排出は停止する。

　図４に示すように、下部潅水チューブ１６は、揚水布２２と止水シート２３とに挟まれる位置に配置されている。そのため、各孔１６ａから排出された養液は、揚水布２２によって吸い上げられ、膜状部材２１の下面に供給される。根Ｐ２は、膜状部材２１の下面に供給された養液を、膜状部材２１を介して吸収する。この構成により、下部潅水機構Ｄ２は、栽培植物Ｐの根Ｐ２の下側から栽培植物Ｐへの潅水を行う。

　このように、潅水制御システムＳは、栽培植物Ｐの根Ｐ２の下側から栽培植物Ｐへの潅水を行う下部潅水機構Ｄ２を備えている。また、下部潅水機構Ｄ２は、膜状部材２１の下面への潅水を行うことにより、膜状部材２１を介して栽培植物Ｐへの潅水を行うように構成されている。

　また、膜状部材２１は、栽培植物Ｐの根Ｐ２による膜状部材２１を介した養液の吸収を制限するように構成されている。尚、膜状部材２１は、膜状部材２１を介して水分を吸収することによる水分ストレスが栽培植物Ｐに適度に与えられる程度に、膜状部材２１を介した養液の吸収を制限するように構成されていると好適である。

　〔潅水制御部〕
　図３に示すように、管理コンピュータ４は、潅水制御部４１を有している。潅水制御部４１は、上部潅水制御部５１及び下部潅水制御部５２を有している。上部潅水制御部５１は、上部潅水弁１３の開閉を制御することにより、上部潅水機構Ｄ１による潅水を制御する。下部潅水制御部５２は、下部潅水弁１５の開閉を制御することにより、下部潅水機構Ｄ２による潅水を制御する。

　この構成により、潅水制御部４１は、上部潅水制御部５１及び下部潅水制御部５２により、上部潅水機構Ｄ１と下部潅水機構Ｄ２とを個別に制御する。即ち、潅水制御システムＳは、上部潅水機構Ｄ１と下部潅水機構Ｄ２とを個別に制御する潅水制御部４１を備えている。

　尚、本実施形態において管理コンピュータ４に含まれている潅水制御部４１等の各要素は、ソフトウェアにおける機能部であっても良いし、マイクロコンピュータ等の物理的な装置によって構成されていても良い。

　〔手動潅水制御〕
　上部潅水制御部５１及び下部潅水制御部５２は、何れも、手動潅水制御を実行可能に構成されている。手動潅水制御とは、管理者（ユーザー）の手動操作に応じて潅水を行う制御である。以下では、手動潅水制御について詳述する。

　図３に示すように、管理コンピュータ４は、上部潅水処理部４２を有している。上部潅水処理部４２は、上部手動指示部５３を含んでいる。

　また、潅水制御部４１は、ディスプレイ３に、図５に示す手動潅水画面を表示させることができるように構成されている。手動潅水画面には、上部情報表示部３１及び下部情報表示部３２が含まれている。上部情報表示部３１は、手動潅水画面の上部に位置している。下部情報表示部３２は、手動潅水画面の下部に位置している。尚、上部情報表示部３１は、下部情報表示部３２の上方に位置している。

　上部情報表示部３１は、上部潅水制御部５１による手動潅水制御に関する情報を表示すると共に、上部潅水制御部５１による手動潅水制御に関する設定操作入力を受け付ける。管理者は、入力装置２を介して、上部情報表示部３１に設定操作入力を行うことにより、上部潅水機構Ｄ１の各ラインにおける手動潅水制御による潅水の量を設定できる。また、管理者は、入力装置２を介して、上部情報表示部３１に設定操作入力を行うことにより、上部潅水機構Ｄ１の各ラインにおいて手動潅水制御が実行されるか否かを切り替えることができる。

　尚、上部潅水機構Ｄ１の「ライン」とは、上部潅水機構Ｄ１のうち、一つの上部潅水弁１３によって潅水が制御される範囲を意味する。特に限定されないが、本実施形態では、上部潅水機構Ｄ１は、１２個の上部潅水弁１３により、１２個のラインに区切られている。また、特に限定されないが、本実施形態では、１２個の上部潅水弁１３に対応して、１２個の上部潅水制御部５１が設けられている。各上部潅水制御部５１は、それぞれ、対応する上部潅水弁１３の開閉を制御する。尚、図３では、構成がわかりやすくなるよう、上部潅水弁１３及び上部潅水制御部５１を一つずつ図示している。

　入力装置２を介した上述の設定操作入力が行われた場合、当該設定操作入力の内容を示す信号が、上部潅水処理部４２から各上部潅水制御部５１へ送られる。各上部潅水制御部５１は、手動潅水制御を実行する際、当該信号に基づいて、上部潅水機構Ｄ１の手動潅水制御を行う。

　図５に示すように、手動潅水画面には、上部潅水開始ボタン３３が表示されている。管理者が、入力装置２を介して、上部潅水開始ボタン３３を操作すると、図３に示すように、上部手動指示部５３から各上部潅水制御部５１へ、手動潅水指示信号が送られる。各上部潅水制御部５１は、当該手動潅水指示信号を受け取ると、上部潅水機構Ｄ１の手動潅水制御を実行する。これにより、上部潅水機構Ｄ１によって潅水が行われる。

　また、図３に示すように、管理コンピュータ４は、下部潅水処理部４３を有している。下部潅水処理部４３は、下部手動指示部５４を含んでいる。

　下部情報表示部３２は、下部潅水制御部５２による手動潅水制御に関する情報を表示すると共に、下部潅水制御部５２による手動潅水制御に関する設定操作入力を受け付ける。管理者は、入力装置２を介して、下部情報表示部３２に設定操作入力を行うことにより、下部潅水機構Ｄ２の各ラインにおける手動潅水制御による潅水の量を設定できる。また、管理者は、入力装置２を介して、下部情報表示部３２に設定操作入力を行うことにより、下部潅水機構Ｄ２の各ラインにおいて手動潅水制御が実行されるか否かを切り替えることができる。

　尚、下部潅水機構Ｄ２の「ライン」とは、下部潅水機構Ｄ２のうち、一つの下部潅水弁１５によって潅水が制御される範囲を意味する。特に限定されないが、本実施形態では、下部潅水機構Ｄ２は、１２個の下部潅水弁１５により、１２個のラインに区切られている。また、特に限定されないが、本実施形態では、１２個の下部潅水弁１５に対応して、１２個の下部潅水制御部５２が設けられている。各下部潅水制御部５２は、それぞれ、対応する下部潅水弁１５の開閉を制御する。尚、図３では、構成がわかりやすくなるよう、下部潅水弁１５及び下部潅水制御部５２を一つずつ図示している。

　本実施形態では、図５に示すように、上部潅水機構Ｄ１及び下部潅水機構Ｄ２の各ラインには、「１」から「１２」の識別番号が付与されている。互いに同一の識別番号が付与された上部潅水機構Ｄ１及び下部潅水機構Ｄ２のラインは、互いに同一のエリアで潅水を行う。例えば、上部潅水機構Ｄ１の「ライン１」によって潅水が行われるエリアは、下部潅水機構Ｄ２の「ライン１」によって潅水が行われるエリアと同一である。言い換えれば、園芸施設１０内の栽培植物Ｐのうち、上部潅水機構Ｄ１の「ライン１」によって潅水が行われる個体（または個体群）は、下部潅水機構Ｄ２の「ライン１」によって潅水が行われる個体（または個体群）と同一である。

　入力装置２を介した上述の設定操作入力が行われた場合、当該設定操作入力の内容を示す信号が、下部潅水処理部４３から各下部潅水制御部５２へ送られる。各下部潅水制御部５２は、手動潅水制御を実行する際、当該信号に基づいて、下部潅水機構Ｄ２の手動潅水制御を行う。

　図５に示すように、手動潅水画面には、下部潅水開始ボタン３４が表示されている。管理者が、入力装置２を介して、下部潅水開始ボタン３４を操作すると、図３に示すように、下部手動指示部５４から各下部潅水制御部５２へ、手動潅水指示信号が送られる。各下部潅水制御部５２は、当該手動潅水指示信号を受け取ると、下部潅水機構Ｄ２の手動潅水制御を実行する。これにより、下部潅水機構Ｄ２によって潅水が行われる。

　図５に示すように、手動潅水画面には、中断ボタン３５が表示されている。上部潅水機構Ｄ１の手動潅水制御の実行中に、管理者が、入力装置２を介して、中断ボタン３５を操作すると、図３に示すように、上部手動指示部５３から各上部潅水制御部５１へ、中断信号が送られる。各上部潅水制御部５１は、当該中断信号を受け取ると、上部潅水機構Ｄ１の手動潅水制御を中断する。これにより、上部潅水機構Ｄ１による潅水が中断される。

　また、下部潅水機構Ｄ２の手動潅水制御の実行中に、管理者が、入力装置２を介して、中断ボタン３５を操作すると、図３に示すように、下部手動指示部５４から各下部潅水制御部５２へ、中断信号が送られる。各下部潅水制御部５２は、当該中断信号を受け取ると、下部潅水機構Ｄ２の手動潅水制御を中断する。これにより、下部潅水機構Ｄ２による潅水が中断される。

　〔制御モードの切り替え〕
　潅水制御部４１は、ディスプレイ３に、図６に示すモード表示画面を表示させることができるように構成されている。モード表示画面には、上部モード表示部３６及び下部モード表示部３７が含まれている。上部モード表示部３６は、モード表示画面の上部に位置している。下部モード表示部３７は、モード表示画面の下部に位置している。尚、上部モード表示部３６は、下部モード表示部３７の上方に位置している。

　上部モード表示部３６は、各上部潅水制御部５１の制御モードを表示すると共に、各上部潅水制御部５１の制御モードの切替操作入力を受け付ける。管理者は、入力装置２を介して、上部モード表示部３６に切替操作入力を行うことにより、各上部潅水制御部５１の制御モードを切り替えることができる。

　詳述すると、図３に示すように、上部潅水処理部４２は、上部モード切替部５５を有している。管理者が入力装置２を介して上部モード表示部３６に切替操作入力を行うと、図３に示すように、上部モード切替部５５から各上部潅水制御部５１へ、モード切替信号が送られる。各上部潅水制御部５１の制御モードは、当該モード切替信号に従って切り替わる。

　ここで、上部潅水制御部５１の制御モードは、第１潅水モードと、第２潅水モードと、第３潅水モードと、の間で切り替え可能である。第１潅水モードとは、葉Ｐ１の張り度合いに基づいて潅水を行う制御モードである。第２潅水モードとは、時刻に基づいて潅水を行う制御モードである。より具体的には、第２潅水モードにおいては、現在時刻が設定された時刻になったことに応じて潅水が実行される。第３潅水モードとは、葉Ｐ１の張り度合いに基づく潅水、及び、時刻に基づく潅水の何れも行わない制御モードである。

　尚、上部潅水制御部５１の制御モードが第１潅水モード、第２潅水モード、第３潅水モードの何れであっても、上部潅水制御部５１は、上述の手動潅水制御を実行可能である。上部潅水制御部５１が第３潅水モードであるとき、上部潅水制御部５１は、手動潅水制御による潅水以外の潅水を実行しない。

　図６における「自動潅水ＯＮ」は、制御モードが第１潅水モードであることを意味する。また、「スケジュール潅水ＯＮ」は、制御モードが第２潅水モードであることを意味する。

　下部モード表示部３７は、各下部潅水制御部５２の制御モードを表示すると共に、各下部潅水制御部５２の制御モードの切替操作入力を受け付ける。管理者は、入力装置２を介して、下部モード表示部３７に切替操作入力を行うことにより、各下部潅水制御部５２の制御モードを切り替えることができる。

　詳述すると、図３に示すように、下部潅水処理部４３は、下部モード切替部５６を有している。管理者が入力装置２を介して下部モード表示部３７に切替操作入力を行うと、図３に示すように、下部モード切替部５６から各下部潅水制御部５２へ、モード切替信号が送られる。各下部潅水制御部５２の制御モードは、当該モード切替信号に従って切り替わる。

　ここで、下部潅水制御部５２の制御モードは、第２潅水モードと、第３潅水モードと、の間で切り替え可能である。

　尚、下部潅水制御部５２の制御モードが第２潅水モード、第３潅水モードの何れであっても、下部潅水制御部５２は、上述の手動潅水制御を実行可能である。下部潅水制御部５２が第３潅水モードであるとき、下部潅水制御部５２は、手動潅水制御による潅水以外の潅水を実行しない。

　この構成により、下部潅水制御部５２は、第２潅水モードであるとき、現在時刻が設定された時刻になったことに応じて下部潅水機構Ｄ２に潅水を実行させる。即ち、潅水制御部４１は、現在時刻が設定された時刻になったことに応じて下部潅水機構Ｄ２に潅水を実行させることが可能である。

　〔第１潅水モード〕
　以下では、第１潅水モードについて詳述する。図３に示すように、管理コンピュータ４は、被覆率算出部４４（本発明に係る「張り指標値算出部」に相当）、基準被覆率設定部４５、基準算出部４６、しおれ係数設定部４７を有している。

　図３に示すように、撮像部Ｃａにより所定の時間間隔毎に取得された撮像画像Ｖ（図７参照）は、被覆率算出部４４へ送られる。被覆率算出部４４は、受け取った撮像画像Ｖに基づいて、被覆率Ｅを経時的に算出する。

　尚、被覆率Ｅとは、撮像画像Ｖにおいて葉Ｐ１が写っている領域である計測領域Ｂ（図７参照）のうち、葉Ｐ１の占める領域の割合である。また、被覆率Ｅは、葉Ｐ１の張り度合いを示す値である。即ち、被覆率Ｅは、本発明に係る「張り指標値」に相当する。

　被覆率Ｅの算出について詳述すると、図７に示すように、被覆率算出部４４は、撮像画像Ｖの色情報等に基づいて、撮像画像Ｖにおける枝葉や茎の領域を判定する。この領域は、栽培植物Ｐの繁茂領域、即ち被覆領域として判定される。

　尚、枝葉や茎の領域の判定は、ＲＧＢデータに基づいて行われるものであっても良いし、ＹＵＶデータに基づいて行われるものであっても良い。但し、本実施形態では、天候や時間帯の変化に伴う明暗の変化に対応するため、枝葉や茎の領域の判定は、ＹＵＶデータに基づいて行われるのが望ましい。

　そして、被覆領域の判定に基づいて、撮像画像Ｖのうち、栽培植物Ｐの位置する範囲が設定される。図７に示されるように、栽培植物Ｐの枝葉が写っている領域として四辺で囲まれた範囲が設定され、この四辺で囲まれた範囲が計測領域Ｂとして設定されて、計測領域Ｂの面積Ｂｓが算出される。面積Ｂｓの算出は、撮像画像Ｖのうち、計測領域Ｂのドット（撮像画像Ｖにおける画素の最小単位）の数を数えることで可能である。

　また、被覆領域のドットの数を数えることによって、葉面積Ｂ１の算出が可能である。そして、下記の数式によって、面積Ｂｓに対する葉面積Ｂ１の割合が、被覆率Ｅとして算出される。

　被覆率Ｅ＝葉面積Ｂ１／面積Ｂｓ

　尚、計測領域Ｂの面積Ｂｓは、時間の経過に伴って葉Ｐ１がしおれ、枝葉の写っている領域が次第に狭まる場合であっても、葉Ｐ１がしおれ始める前の面積Ｂｓで固定されるのが望ましい。つまり、面積Ｂｓは、経時的に取得される複数の撮像画像Ｖのうち、最初の撮像画像Ｖに基づいて算出された面積Ｂｓのまま固定されると共に、時間の経過に伴って葉面積Ｂ１だけが変化する構成が望ましい。

　このように、潅水制御システムＳは、撮像部Ｃａにより取得された撮像画像Ｖに基づいて、葉Ｐ１の張り度合いを示す値である被覆率Ｅを算出する被覆率算出部４４を備えている。

　図３に示すように、被覆率算出部４４により経時的に算出された被覆率Ｅは、上部潅水制御部５１及び基準被覆率設定部４５へ送られる。基準被覆率設定部４５は、基準時における被覆率Ｅを基準被覆率ＳＴとして設定する。

　詳述すると、本実施形態において、上記の基準時は、日の出直後の時間帯である。また、上述の通り、撮像部Ｃａは、撮像画像Ｖを所定の時間間隔毎に取得する。即ち、撮像部Ｃａは、日の出直後の時間帯において、複数の時刻で撮像画像Ｖを取得する。これにより、撮像部Ｃａによって、日の出直後の時間帯における複数の撮像画像Ｖが取得される。

　被覆率算出部４４は、日の出直後の時間帯において取得された複数の撮像画像Ｖに基づいて、複数の被覆率Ｅを算出する。そして、基準被覆率設定部４５は、この複数の被覆率Ｅの９０パーセンタイル値を、基準被覆率ＳＴとして設定する。

　尚、本発明はこれに限定されず、基準被覆率設定部４５は、上記複数の被覆率Ｅの９０パーセンタイル値以外の値を、基準被覆率ＳＴとして設定するように構成されていても良い。例えば、基準被覆率設定部４５は、上記複数の被覆率Ｅのうちの最大値を基準被覆率ＳＴとして設定するように構成されていても良い。また、基準被覆率設定部４５は、上記複数の被覆率Ｅの平均値を基準被覆率ＳＴとして設定するように構成されていても良い。

　図３に示すように、基準被覆率設定部４５により設定された基準被覆率ＳＴは、基準算出部４６へ送られる。

　また、管理者は、入力装置２を介して、しおれ係数を入力することができる。尚、しおれ係数とは、目標となる葉Ｐ１のしおれ度合いに相当する係数である。

　入力装置２に入力されたしおれ係数は、しおれ係数設定部４７に送られる。そして、しおれ係数設定部４７は、管理者の入力内容に従って、しおれ係数を設定する。設定されたしおれ係数は、基準算出部４６へ送られる。

　基準算出部４６は、基準被覆率設定部４５から受け取った基準被覆率ＳＴと、しおれ係数設定部４７から受け取ったしおれ係数と、に基づいて、潅水基準値ＴＨを算出する。より具体的には、基準算出部４６は、基準被覆率ＳＴにしおれ係数を乗ずることによって潅水基準値ＴＨを算出する。算出された潅水基準値ＴＨは、上部潅水制御部５１へ送られる。

　上部潅水制御部５１が第１潅水モードであるとき、上部潅水制御部５１は、被覆率算出部４４から受け取った被覆率Ｅと、基準算出部４６から受け取った潅水基準値ＴＨと、に基づいて、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回っているか否かを判定する。そして、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回った場合、上部潅水制御部５１は、上部潅水機構Ｄ１に潅水を実行させる。

　このように、潅水制御部４１は、被覆率Ｅが所定の潅水基準値ＴＨを下回ったことに応じて上部潅水機構Ｄ１に潅水を実行させることが可能である。

　以上で説明した構成により、図８に示すように、被覆率Ｅは基本的に以下の通りに推移する。即ち、まず、時間の経過に伴って葉Ｐ１のしおれが進行する。これにより、被覆率Ｅは時間の経過に伴って減少する。

　被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回り、潅水が実行されると、葉Ｐ１の張り度合いが回復する。これにより、被覆率Ｅは増加する。

　その後は、時間の経過に伴う葉Ｐ１のしおれの進行と、潅水による葉Ｐ１の張り度合いの回復と、を繰り返す。これにより、被覆率Ｅは、減少と増加とを交互に繰り返す。

　図８に示す例では、上部潅水制御部５１の制御によって上部潅水機構Ｄ１が潅水を実行したタイミングが、上向き矢印によって示されている。この例では、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ３、時刻ｔ４、時刻ｔ５のそれぞれにおいて、潅水が実行されている。

　ここで、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ５においては、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回ったため、上部潅水機構Ｄ１により潅水が実行されている。その結果、被覆率Ｅは、潅水基準値ＴＨを上回っている。

　しかしながら、時刻ｔ３においては、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ５と同様に潅水が実行されたにもかかわらず、その後の時刻ｔ４まで、被覆率Ｅは潅水基準値ＴＨを上回っていない。

　そのため、時刻ｔ４において、上部潅水制御部５１は、追加で上部潅水機構Ｄ１に潅水を実行させている。これにより、被覆率Ｅは、潅水基準値ＴＨを上回っている。

　〔第２潅水モード〕
　以下では、第２潅水モードについて詳述する。図３に示すように、上部潅水処理部４２は、上部スケジュール設定部５７を有している。管理者は、入力装置２を介して、上部潅水機構Ｄ１による潅水のスケジュール（時刻）を入力することができる。

　入力装置２に入力されたスケジュールは、上部潅水処理部４２に送られる。上部スケジュール設定部５７は、当該スケジュールに従って、上部潅水機構Ｄ１による潅水のスケジュールを設定する。これにより設定されたスケジュールを示す情報が、上部スケジュール設定部５７から上部潅水制御部５１へ送られる。上部潅水制御部５１が第２潅水モードであるとき、上部潅水制御部５１は、当該情報に基づいて上部潅水機構Ｄ１に潅水を実行させる。このとき、上部潅水制御部５１は、現在時刻が、設定されたスケジュールに含まれる時刻になったことに応じて、上部潅水機構Ｄ１に潅水を実行させる。

　図３に示すように、下部潅水処理部４３は、下部スケジュール設定部５８を有している。管理者は、入力装置２を介して、下部潅水機構Ｄ２による潅水のスケジュール（時刻）を入力することができる。

　入力装置２に入力されたスケジュールは、下部潅水処理部４３に送られる。下部スケジュール設定部５８は、当該スケジュールに従って、下部潅水機構Ｄ２による潅水のスケジュールを設定する。これにより設定されたスケジュールを示す情報が、下部スケジュール設定部５８から下部潅水制御部５２へ送られる。下部潅水制御部５２が第２潅水モードであるとき、下部潅水制御部５２は、当該情報に基づいて下部潅水機構Ｄ２に潅水を実行させる。このとき、下部潅水制御部５２は、現在時刻が、設定されたスケジュールに含まれる時刻になったことに応じて、下部潅水機構Ｄ２に潅水を実行させる。

　尚、上部スケジュール設定部５７及び下部スケジュール設定部５８により設定される潅水のスケジュールは、一日のうちの一つの時刻のみを含んでいても良いし、複数の時刻を含んでいても良い。即ち、第２潅水モードにおいて潅水を実行可能な回数は、一日のうち一回のみであっても良いし、複数回であっても良い。

　〔濃度設定部〕
　図３に示すように、園芸施設１０は、上部濃度調整装置１７を備えている。上部濃度調整装置１７は、養液を貯留している。また、上部濃度調整装置１７は、貯留している養液の液体肥料濃度を調整可能に構成されている。そして、上部濃度調整装置１７は、液体肥料濃度が調整された養液を、上部潅水機構Ｄ１へ供給する。上部潅水機構Ｄ１は、当該養液を利用して潅水を行う。尚、上部濃度調整装置１７は、上述の「ライン」毎に異なる液体肥料濃度の養液を供給可能に構成されている。

　また、園芸施設１０は、下部濃度調整装置１８を備えている。下部濃度調整装置１８は、養液を貯留している。また、下部濃度調整装置１８は、貯留している養液の液体肥料濃度を調整可能に構成されている。そして、下部濃度調整装置１８は、液体肥料濃度が調整された養液を、下部潅水機構Ｄ２へ供給する。下部潅水機構Ｄ２は、当該養液を利用して潅水を行う。尚、下部濃度調整装置１８は、上述の「ライン」毎に異なる液体肥料濃度の養液を供給可能に構成されている。

　図３に示すように、管理コンピュータ４は、濃度設定部４８を備えている。濃度設定部４８は、上部濃度設定部５９及び下部濃度設定部６０を有している。

　濃度設定部４８は、ディスプレイ３に、図９に示す濃度設定画面を表示させることができるように構成されている。濃度設定画面には、第１濃度表示部６１、第２濃度表示部６２、第３濃度表示部６３、第４濃度表示部６４が含まれている。

　第１濃度表示部６１及び第２濃度表示部６２は、濃度設定画面の上部に位置している。第３濃度表示部６３及び第４濃度表示部６４は、濃度設定画面の下部に位置している。第１濃度表示部６１及び第２濃度表示部６２は、第３濃度表示部６３及び第４濃度表示部６４の上方に位置している。

　第１濃度表示部６１は、上部潅水機構Ｄ１のうち、「ライン１」から「ライン６」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を表示すると共に、当該液体肥料濃度の設定操作入力を受け付ける。管理者は、入力装置２を介して、第１濃度表示部６１に設定操作入力を行うことにより、上部潅水機構Ｄ１のうち、「ライン１」から「ライン６」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を設定できる。

　詳述すると、管理者が入力装置２を介して第１濃度表示部６１に設定操作入力を行ったことに応じて、図３に示すように、上部濃度設定部５９から上部濃度調整装置１７へ、濃度設定信号が送られる。上部濃度調整装置１７は、当該濃度設定信号に従って、上部潅水機構Ｄ１のうち、「ライン１」から「ライン６」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を調整する。

　第２濃度表示部６２は、下部潅水機構Ｄ２のうち、「ライン１」から「ライン６」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を表示すると共に、当該液体肥料濃度の設定操作入力を受け付ける。管理者は、入力装置２を介して、第２濃度表示部６２に設定操作入力を行うことにより、下部潅水機構Ｄ２のうち、「ライン１」から「ライン６」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を設定できる。

　詳述すると、管理者が入力装置２を介して第２濃度表示部６２に設定操作入力を行ったことに応じて、図３に示すように、下部濃度設定部６０から下部濃度調整装置１８へ、濃度設定信号が送られる。下部濃度調整装置１８は、当該濃度設定信号に従って、下部潅水機構Ｄ２のうち、「ライン１」から「ライン６」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を調整する。

　第３濃度表示部６３は、上部潅水機構Ｄ１のうち、「ライン７」から「ライン１２」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を表示すると共に、当該液体肥料濃度の設定操作入力を受け付ける。管理者は、入力装置２を介して、第３濃度表示部６３に設定操作入力を行うことにより、上部潅水機構Ｄ１のうち、「ライン７」から「ライン１２」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を設定できる。

　詳述すると、管理者が入力装置２を介して第３濃度表示部６３に設定操作入力を行ったことに応じて、図３に示すように、上部濃度設定部５９から上部濃度調整装置１７へ、濃度設定信号が送られる。上部濃度調整装置１７は、当該濃度設定信号に従って、上部潅水機構Ｄ１のうち、「ライン７」から「ライン１２」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を調整する。

　第４濃度表示部６４は、下部潅水機構Ｄ２のうち、「ライン７」から「ライン１２」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を表示すると共に、当該液体肥料濃度の設定操作入力を受け付ける。管理者は、入力装置２を介して、第４濃度表示部６４に設定操作入力を行うことにより、下部潅水機構Ｄ２のうち、「ライン７」から「ライン１２」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を設定できる。

　詳述すると、管理者が入力装置２を介して第４濃度表示部６４に設定操作入力を行ったことに応じて、図３に示すように、下部濃度設定部６０から下部濃度調整装置１８へ、濃度設定信号が送られる。下部濃度調整装置１８は、当該濃度設定信号に従って、下部潅水機構Ｄ２のうち、「ライン７」から「ライン１２」までの六つのラインのそれぞれに対して供給される各養液の液体肥料濃度を調整する。

　この構成により、濃度設定部４８は、上部潅水機構Ｄ１により供給される養液の液体肥料濃度と、下部潅水機構Ｄ２により供給される養液の液体肥料濃度と、を個別に設定可能である。即ち、潅水制御システムＳは、上部潅水機構Ｄ１により供給される養液の液体肥料濃度と、下部潅水機構Ｄ２により供給される養液の液体肥料濃度と、を個別に設定可能な濃度設定部４８を備えている。

　以上で説明した構成によれば、上部潅水機構Ｄ１と下部潅水機構Ｄ２とが一律に制御される構成に比べて、上部潅水機構Ｄ１と下部潅水機構Ｄ２との特性の違いに応じた潅水制御を行いやすい。その結果、栽培植物Ｐの根Ｐ２の上側及び下側からの潅水の制御が好適に行われやすい。

　例えば、根Ｐ２の下側からの潅水に比べて根Ｐ２の上側からの潅水に即効性がある栽培環境下では、下部潅水機構Ｄ２による潅水を一定時間毎に実行しながら、栽培植物Ｐの葉Ｐ１がしおれた際に上部潅水機構Ｄ１による潅水を実行するような制御を実現できる。

　即ち、以上で説明した構成によれば、栽培植物Ｐの根Ｐ２の上側及び下側からの潅水の制御が好適に行われやすい潅水制御システムＳを実現できる。

　［第１実施形態の別実施形態］
　以下、上記した実施形態を変更した別実施形態について説明する。以下の各別実施形態で説明している事項以外は、上記した実施形態で説明している事項と同様である。

　〔その他の実施形態〕
　（１）上部潅水制御部５１の制御モードが切り替え不能であっても良い。

　（２）下部潅水制御部５２の制御モードが切り替え不能であっても良い。

　（３）撮像部Ｃａは設けられていなくても良い。

　（４）濃度設定部４８は設けられていなくても良い。

　（５）膜状部材２１は設けられていなくても良い。

　（６）上部潅水機構Ｄ１は、いかなる数のラインに区切られていても良いし、単一のラインにより構成されていても良い。

　（７）下部潅水機構Ｄ２は、いかなる数のラインに区切られていても良いし、単一のラインにより構成されていても良い。

　尚、上述の実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

　［第２実施形態］
　以下では、図１０～図１７を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態の構成要素と同じ符号が付された構成要素については、第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略している。

　〔潅水制御システムの構成〕
　図１０に示すように、本実施形態における潅水制御システムＳ１は、入力装置１０２及び管理コンピュータ１０４を備えている。入力装置１０２は、特に限定されないが、例えばキーボードやマウス等であっても良い。また、園芸施設１０は、潅水制御システムＳ１に含まれている。

　即ち、潅水制御システムＳ１は、栽培植物Ｐの葉Ｐ１を撮像する撮像部Ｃａを備えている。

　図１０に示すように、園芸施設１０は、潅水装置１１１を有している。潅水装置１１１は、例えば潅水チューブ等を含んでいる。潅水装置１１１は、栽培植物Ｐへの潅水を行うことができるように構成されている。尚、本発明において、「潅水」は、養液を供給することを意味する。また、養液は、水に肥料等が溶け込んだ液体であっても良いし、単なる水であっても良い。

　〔被覆率に基づく潅水〕
　図１０に示すように、管理コンピュータ１０４は、潅水指示部１４１、被覆率算出部１４４（本発明に係る「張り指標値算出部」に相当）、基準被覆率設定部１４５（本発明に係る「基準指標値設定部」に相当）、基準算出部１４６、しおれ係数設定部１４７を有している。

　図１０に示すように、撮像部Ｃａにより所定の時間間隔毎に取得された撮像画像Ｖ（図１１参照）は、被覆率算出部１４４へ送られる。被覆率算出部１４４は、受け取った撮像画像Ｖに基づいて、被覆率Ｅを経時的に算出する。

　尚、被覆率Ｅとは、撮像画像Ｖにおいて葉Ｐ１が写っている領域である計測領域Ｂ（図１１参照）のうち、葉Ｐ１の占める領域の割合である。また、被覆率Ｅは、葉Ｐ１の張り度合いを示す値である。即ち、被覆率Ｅは、本発明に係る「張り指標値」に相当する。

　被覆率Ｅの算出について詳述すると、図１１に示すように、被覆率算出部１４４は、撮像画像Ｖの色情報等に基づいて、撮像画像Ｖにおける枝葉や茎の領域を判定する。この領域は、栽培植物Ｐの繁茂領域、即ち被覆領域として判定される。

　そして、被覆領域の判定に基づいて、撮像画像Ｖのうち、栽培植物Ｐの位置する範囲が設定される。図１１に示されるように、栽培植物Ｐの枝葉が写っている領域として四辺で囲まれた範囲が設定され、この四辺で囲まれた範囲が計測領域Ｂとして設定されて、計測領域Ｂの面積Ｂｓが算出される。面積Ｂｓの算出は、撮像画像Ｖのうち、計測領域Ｂのドット（撮像画像Ｖにおける画素の最小単位）の数を数えることで可能である。

　被覆率Ｅ＝葉面積Ｂ１／面積Ｂｓ

　このように、潅水制御システムＳ１は、撮像部Ｃａにより取得された撮像画像Ｖに基づいて、葉Ｐ１の張り度合いを示す値である被覆率Ｅを算出する被覆率算出部１４４を備えている。

　図１０に示すように、被覆率算出部１４４により経時的に算出された被覆率Ｅは、潅水指示部１４１及び基準被覆率設定部１４５へ送られる。基準被覆率設定部１４５は、基準時における被覆率Ｅを基準被覆率ＳＴ（本発明に係る「基準指標値」に相当）として設定する。即ち、潅水制御システムＳ１は、基準時における被覆率Ｅを基準被覆率ＳＴとして設定する基準被覆率設定部１４５を備えている。

　被覆率算出部１４４は、日の出直後の時間帯において取得された複数の撮像画像Ｖに基づいて、複数の被覆率Ｅを算出する。そして、基準被覆率設定部１４５は、この複数の被覆率Ｅの９０パーセンタイル値を、基準被覆率ＳＴとして設定する。

　尚、本発明はこれに限定されず、基準被覆率設定部１４５は、上記複数の被覆率Ｅの９０パーセンタイル値以外の値を、基準被覆率ＳＴとして設定するように構成されていても良い。例えば、基準被覆率設定部１４５は、上記複数の被覆率Ｅのうちの最大値を基準被覆率ＳＴとして設定するように構成されていても良い。また、基準被覆率設定部１４５は、上記複数の被覆率Ｅの平均値を基準被覆率ＳＴとして設定するように構成されていても良い。

　図１０に示すように、基準被覆率設定部１４５により設定された基準被覆率ＳＴは、基準算出部１４６へ送られる。

　また、管理者（ユーザー）は、入力装置１０２を介して、しおれ係数を入力することができる。尚、しおれ係数とは、目標となる葉Ｐ１のしおれ度合いに相当する係数である。

　入力装置１０２に入力されたしおれ係数は、しおれ係数設定部１４７に送られる。そして、しおれ係数設定部１４７は、管理者の入力内容に従って、しおれ係数を設定する。設定されたしおれ係数は、基準算出部１４６へ送られる。

　基準算出部１４６は、基準被覆率設定部１４５から受け取った基準被覆率ＳＴと、しおれ係数設定部１４７から受け取ったしおれ係数と、に基づいて、潅水基準値ＴＨを算出する。より具体的には、基準算出部１４６は、基準被覆率ＳＴにしおれ係数を乗ずることによって潅水基準値ＴＨを算出する。算出された潅水基準値ＴＨは、潅水指示部１４１へ送られる。

　このように、潅水制御システムＳ１は、基準被覆率ＳＴに基づいて潅水基準値ＴＨを算出する基準算出部１４６を備えている。

　潅水指示部１４１は、被覆率算出部１４４から受け取った被覆率Ｅと、基準算出部１４６から受け取った潅水基準値ＴＨと、に基づいて、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回っているか否かを判定する。そして、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回った場合、潅水指示部１４１は、潅水装置１１１へ、潅水指示信号を出力する。

　このように、潅水制御システムＳ１は、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回った場合に潅水指示信号を出力する潅水指示部１４１を備えている。

　また、潅水指示部１４１により潅水指示信号が出力された後、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを上回らなかった場合、潅水指示部１４１は、潅水装置１１１へ、追加で潅水指示信号を出力する。

　潅水装置１１１は、潅水指示部１４１から受け取った潅水指示信号に応じて、潅水を実行する。

　以上で説明した構成により、図１２に示すように、被覆率Ｅは基本的に以下の通りに推移する。即ち、まず、時間の経過に伴って葉Ｐ１のしおれが進行する。これにより、被覆率Ｅは時間の経過に伴って減少する。

　図１２に示す例では、潅水指示部１４１により潅水指示信号が出力されたタイミングが、上向き矢印によって示されている。この例では、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ３、時刻ｔ４、時刻ｔ５のそれぞれにおいて、潅水指示信号が出力されている。

　ここで、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ５においては、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回ったため、潅水指示部１４１により潅水指示信号が出力されている。これにより潅水が実行された結果、被覆率Ｅは、潅水基準値ＴＨを上回っている。

　しかしながら、時刻ｔ３においては、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ５と同様に潅水指示信号が出力されたにもかかわらず、その後の時刻ｔ４まで、被覆率Ｅは潅水基準値ＴＨを上回っていない。

　そのため、時刻ｔ４において、潅水指示部１４１は、追加で潅水指示信号を出力している。これにより、被覆率Ｅは、潅水基準値ＴＨを上回っている。

　尚、本実施形態において管理コンピュータ１０４に含まれている潅水指示部１４１等の各要素は、ソフトウェアにおける機能部であっても良いし、マイクロコンピュータ等の物理的な装置によって構成されていても良い。

　〔潅水基準値の再算出について〕
　園芸施設１０においては、管理者によって、つる下ろし、誘引、摘葉、収穫等の栽培管理作業が行われる。そして、栽培管理作業が行われた場合、栽培植物Ｐの姿勢や葉Ｐ１の位置等が変化する。これにより、撮像部Ｃａによって取得される撮像画像Ｖにおける葉面積Ｂ１が急激に変化しやすい。撮像画像Ｖにおける葉面積Ｂ１が急激に変化すると、被覆率Ｅが急激に変化する。

　このとき、被覆率Ｅが急増した場合、栽培管理作業前の栽培植物Ｐの状態に基づいて算出された潅水基準値ＴＨは、栽培管理作業後においては低すぎる値となる。

　逆に、このとき、被覆率Ｅが急減した場合、栽培管理作業前の栽培植物Ｐの状態に基づいて算出された潅水基準値ＴＨは、栽培管理作業後においては高すぎる値となる。

　そのため、本実施形態では、被覆率Ｅが急激に変化した場合、潅水基準値ＴＨが再算出されるように構成されている。以下では、潅水基準値ＴＨの再算出について説明する。

　図１０に示すように、管理コンピュータ１０４は、算出処理部１４２及び修正部１４３を有している。算出処理部１４２は、上方判定値決定部１５１及び下方判定値決定部１５２を含んでいる。また、修正部１４３は、後述する所定の条件が満たされた場合に基準被覆率ＳＴを修正するように構成されている。即ち、潅水制御システムＳ１は、所定の条件が満たされた場合に基準被覆率ＳＴを修正する修正部１４３を備えている。

　上方判定値決定部１５１及び下方判定値決定部１５２は、何れも、判定値決定部Ｇである。判定値決定部Ｇは、判定値Ｊを決定するように構成されている。判定値Ｊとは、基準被覆率ＳＴの修正に関する値である。

　このように、潅水制御システムＳ１は、基準被覆率ＳＴの修正に関する判定値Ｊを決定する判定値決定部Ｇを備えている。より具体的には、潅水制御システムＳ１は、判定値決定部Ｇである上方判定値決定部１５１と、判定値決定部Ｇである下方判定値決定部１５２と、を備えている。

　また、図１０に示すように、算出処理部１４２は、上方時間算出部１５３及び下方時間算出部１５４を有している。上方時間算出部１５３及び下方時間算出部１５４は、何れも、時間算出部Ｋである。時間算出部Ｋは、第１時点から第２時点までの間において被覆率Ｅが判定値Ｊを上回った状態である時間の合計、または、第１時点から第２時点までの間において被覆率Ｅが判定値Ｊを下回った状態である時間の合計を算出するように構成されている。

　尚、特に限定されないが、本実施形態において、第２時点は現在時刻である。第１時点は第２時点から所定時間前の時点である。この「所定時間」の長さは特に限定されない。例えば、第１時点は第２時点から１５分前の時点であっても良いし、１０分前の時点であっても良い。

　このように、潅水制御システムＳ１は、第１時点から第２時点までの間において被覆率Ｅが判定値Ｊを上回った状態である時間の合計、または、第１時点から第２時点までの間において被覆率Ｅが判定値Ｊを下回った状態である時間の合計を算出する時間算出部Ｋを備えている。より具体的には、潅水制御システムＳ１は、時間算出部Ｋである上方時間算出部１５３と、時間算出部Ｋである下方時間算出部１５４と、を備えている。

　図１０に示すように、上方判定値決定部１５１は、基準被覆率設定部１４５から、基準被覆率ＳＴを取得する。上方判定値決定部１５１は、基準被覆率ＳＴに基づいて、上方判定値Ｊ１（図１３参照）を決定する。特に限定されないが、上方判定値決定部１５１は、例えば、基準被覆率ＳＴの１．０２倍の値を、上方判定値Ｊ１に決定しても良い。

　上方判定値Ｊ１は、基準被覆率ＳＴの修正に関する値である。即ち、上方判定値Ｊ１は、判定値Ｊである。

　このように、上方判定値決定部１５１は、基準被覆率ＳＴに基づいて、判定値Ｊである上方判定値Ｊ１を決定する。

　上方判定値決定部１５１は、決定した上方判定値Ｊ１を、上方時間算出部１５３へ送る。また、被覆率算出部１４４により経時的に算出された被覆率Ｅは、算出処理部１４２へ送られる。上方時間算出部１５３は、上方判定値Ｊ１と、被覆率Ｅと、に基づいて、上方状態時間を経時的に算出する。上方状態時間とは、第１時点から第２時点までの間において被覆率Ｅが上方判定値Ｊ１を上回った状態である時間の合計である。

　このように、上方時間算出部１５３は、第１時点から第２時点までの間において被覆率Ｅが上方判定値Ｊ１を上回った状態である時間の合計である上方状態時間を算出する。

　ここで、図１０に示すように、修正部１４３は、修正判定部１５５及び修正実行部１５６を有している。上方時間算出部１５３により算出された上方状態時間は、修正判定部１５５へ送られる。修正判定部１５５は、上方状態時間に基づいて、基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する。

　より具体的には、修正判定部１５５は、判定時間ＴＡ（図１３参照）を記憶している。判定時間ＴＡは、第１時点から第２時点までの長さである。修正判定部１５５は、判定時間ＴＡに対する上方状態時間の割合が所定割合以上であるか否かを判定する。そして、判定時間ＴＡに対する上方状態時間の割合が所定割合以上である場合、修正判定部１５５は、基準被覆率ＳＴを修正することを決定する。尚、この「所定割合」は、本実施形態では６割である。ただし、本発明はこれに限定されず、この「所定割合」は、６割以外のいかなる割合であっても良い。

　このように、修正部１４３は、第１時点から第２時点までの長さである判定時間ＴＡに対する上方状態時間の割合が所定割合以上である場合、基準被覆率ＳＴを修正することを決定する。即ち、修正部１４３は、上方状態時間に基づいて、基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する。

　尚、判定時間ＴＡの長さは特に限定されない。例えば、判定時間ＴＡの長さは１５分間であっても良いし、１０分間であっても良い。また、判定時間ＴＡの長さは、上述の「所定時間」の長さに一致する。

　基準被覆率ＳＴを修正することが修正判定部１５５によって決定された場合、図１０に示すように、修正判定部１５５は、修正指示信号を修正実行部１５６へ送る。修正実行部１５６は、修正指示信号を受け取ると、基準被覆率設定部１４５により設定されている基準被覆率ＳＴを修正する。

　このとき、修正実行部１５６は、第１時点から第２時点までにおける被覆率Ｅに基づいて基準被覆率ＳＴを修正する。特に限定されないが、例えば、修正実行部１５６は、第１時点から第２時点までにおける被覆率Ｅの９０パーセンタイル値で基準被覆率ＳＴを置き換えることにより、基準被覆率ＳＴを修正しても良い。修正後の基準被覆率ＳＴは、基準被覆率設定部１４５から基準算出部１４６へ送られる。

　修正実行部１５６によって基準被覆率ＳＴが修正された場合、基準算出部１４６は、修正後の基準被覆率ＳＴに基づいて潅水基準値ＴＨを再算出する。より具体的には、基準算出部１４６は、修正後の基準被覆率ＳＴにしおれ係数を乗ずることによって、潅水基準値ＴＨを再算出する。

　このように、修正部１４３によって基準被覆率ＳＴが修正された場合、基準算出部１４６は、修正後の基準被覆率ＳＴに基づいて潅水基準値ＴＨを再算出する。

　例えば、図１３に示す例では、潅水指示部１４１により潅水指示信号が出力されたタイミングが、上向き矢印によって示されている。この例では、時刻ｔ１１で潅水が実行された後、時刻ｔ１２で栽培管理作業が行われることによって被覆率Ｅが急増している。

　その後、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの間、被覆率Ｅは上方判定値Ｊ１を上回っている。この例では、現在時刻が時刻ｔ１４であるとき、時刻ｔ１３が上述の「第１時点」に相当すると共に、時刻ｔ１４が上述の「第２時点」に相当する。

　そして、現在時刻が時刻ｔ１４であるとき、上方状態時間は、判定時間ＴＡに一致している。即ち、判定時間ＴＡに対する上方状態時間の割合は、１０割である。従って、判定時間ＴＡに対する上方状態時間の割合は、上述の所定割合以上である。そのため、修正判定部１５５は、基準被覆率ＳＴを修正することを決定する。

　その結果、時刻ｔ１４において、修正実行部１５６は、基準被覆率ＳＴを修正する。これにより、時刻ｔ１４に、基準被覆率ＳＴは上昇する。修正後の基準被覆率ＳＴは、基準算出部１４６へ送られる。基準算出部１４６は、修正後の基準被覆率ＳＴに基づいて潅水基準値ＴＨを再算出する。これにより、時刻ｔ１４に、潅水基準値ＴＨは上昇する。

　尚、上方状態時間に、被覆率Ｅが上方判定値Ｊ１よりも大きい状態の時間だけでなく、被覆率Ｅが上方判定値Ｊ１に一致している状態の時間が含まれていても良い。例えば、図１３に示す例において、時刻ｔ１３に、被覆率Ｅが上方判定値Ｊ１よりも大きい状態であっても良いし、被覆率Ｅが上方判定値Ｊ１に一致している状態であっても良い。

　また、図１０に示すように、下方判定値決定部１５２は、基準算出部１４６から、潅水基準値ＴＨを取得する。下方判定値決定部１５２は、潅水基準値ＴＨに基づいて、下方判定値Ｊ２（図１４参照）を決定する。特に限定されないが、下方判定値決定部１５２は、例えば、潅水基準値ＴＨの１．０２倍の値を、下方判定値Ｊ２に決定しても良い。

　下方判定値Ｊ２は、基準被覆率ＳＴの修正に関する値である。即ち、下方判定値Ｊ２は、判定値Ｊである。

　このように、下方判定値決定部１５２は、潅水基準値ＴＨに基づいて、判定値Ｊである下方判定値Ｊ２を決定する。

　下方判定値決定部１５２は、決定した下方判定値Ｊ２を、下方時間算出部１５４へ送る。また、被覆率算出部１４４により経時的に算出された被覆率Ｅは、算出処理部１４２へ送られる。下方時間算出部１５４は、下方判定値Ｊ２と、被覆率Ｅと、に基づいて、下方状態時間を経時的に算出する。下方状態時間とは、第１時点から第２時点までの間において被覆率Ｅが下方判定値Ｊ２を下回った状態である時間の合計である。

　このように、下方時間算出部１５４は、第１時点から第２時点までの間において被覆率Ｅが下方判定値Ｊ２を下回った状態である時間の合計である下方状態時間を算出する。

　図１０に示すように、下方時間算出部１５４により算出された下方状態時間は、修正判定部１５５へ送られる。修正判定部１５５は、下方状態時間に基づいて、基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する。

　より具体的には、修正判定部１５５は、判定時間ＴＡ（図１４参照）に対する下方状態時間の割合が所定割合以上であるか否かを判定する。そして、判定時間ＴＡに対する下方状態時間の割合が所定割合以上である場合、修正判定部１５５は、基準被覆率ＳＴを修正することを決定する。尚、この「所定割合」は、本実施形態では６割である。ただし、本発明はこれに限定されず、この「所定割合」は、６割以外のいかなる割合であっても良い。

　このように、修正部１４３は、第１時点から第２時点までの長さである判定時間ＴＡに対する下方状態時間の割合が所定割合以上である場合、基準被覆率ＳＴを修正することを決定する。即ち、修正部１４３は、下方状態時間に基づいて、基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する。

　尚、上方状態時間に基づいて基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する場合における判定時間ＴＡの長さと、下方状態時間に基づいて基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する場合における判定時間ＴＡの長さと、は互いに一致していても良いし、異なっていても良い。

　また、上方状態時間に基づいて基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する場合における判定時間ＴＡの長さと、下方状態時間に基づいて基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する場合における判定時間ＴＡの長さと、を管理者が設定可能であっても良い。

　基準被覆率ＳＴを修正することが修正判定部１５５によって決定された後の処理は、上述の通りである。

　例えば、図１４に示す例では、潅水指示部１４１により潅水指示信号が出力されたタイミングが、上向き矢印によって示されている。この例では、時刻ｔ２１で潅水が実行された後、時刻ｔ２２で栽培管理作業が行われることによって被覆率Ｅが急減している。これにより、被覆率Ｅは潅水基準値ＴＨを下回っている。

　そして、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回ったため、時刻ｔ２２に、潅水指示部１４１により潅水指示信号が出力されている。

　その後、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの間において、被覆率Ｅが下方判定値Ｊ２を下回った状態である時間の合計は、比較的長い。この例では、現在時刻が時刻ｔ２３であるとき、時刻ｔ２２が上述の「第１時点」に相当すると共に、時刻ｔ２３が上述の「第２時点」に相当する。

　この例では、現在時刻が時刻ｔ２３であるとき、判定時間ＴＡに対する下方状態時間の割合は、８割であるとする。従って、判定時間ＴＡに対する下方状態時間の割合は、上述の所定割合以上である。そのため、修正判定部１５５は、基準被覆率ＳＴを修正することを決定する。

　その結果、時刻ｔ２３において、修正実行部１５６は、基準被覆率ＳＴを修正する。これにより、時刻ｔ２３に、基準被覆率ＳＴは低下する。修正後の基準被覆率ＳＴは、基準算出部１４６へ送られる。基準算出部１４６は、修正後の基準被覆率ＳＴに基づいて潅水基準値ＴＨを再算出する。これにより、時刻ｔ２３に、潅水基準値ＴＨは低下する。

　尚、下方状態時間に、被覆率Ｅが下方判定値Ｊ２よりも小さい状態の時間だけでなく、被覆率Ｅが下方判定値Ｊ２に一致している状態の時間が含まれていても良い。

　以上で説明した構成により、修正判定部１５５は、上方時間算出部１５３による算出結果である上方状態時間、及び、下方時間算出部１５４による算出結果である下方状態時間に基づいて、基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する。即ち、修正部１４３は、時間算出部Ｋによる算出結果に基づいて、基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する。

　また、上述の「所定の条件」は、「判定時間ＴＡに対する上方状態時間の割合が所定割合以上である」という条件、及び、「判定時間ＴＡに対する下方状態時間の割合が所定割合以上である」という条件である。判定時間ＴＡに対する上方状態時間の割合が所定割合未満であり、且つ、判定時間ＴＡに対する下方状態時間の割合が所定割合未満である場合、修正判定部１５５は、現時点では基準被覆率ＳＴを修正しないことを決定する。

　尚、上方状態時間に基づいて基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する場合において、第１時点は、潅水指示部１４１により潅水指示信号が出力された時点であっても良い。この場合、第１時点から判定時間ＴＡ後の時点が、第２時点として決定されても良い。即ち、第２時点は、現在時刻でなくても良い。

　また、下方状態時間に基づいて基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定する場合において、第１時点は、潅水指示部１４１により潅水指示信号が出力された時点であっても良い。この場合、第１時点から判定時間ＴＡ後の時点が、第２時点として決定されても良い。即ち、第２時点は、現在時刻でなくても良い。

　また、図１３に示す例において、上方判定値Ｊ１だけでなく、下方判定値Ｊ２も決定されていても良い。また、図１４に示す例において、下方判定値Ｊ２だけでなく、上方判定値Ｊ１も決定されていても良い。

　〔繰り返し潅水間隔〕
　図１０に示すように、管理コンピュータ１０４は、間隔設定部１４８を有している。管理者は、入力装置１０２を介して、繰り返し潅水間隔（本発明に係る「時間間隔」に相当）を入力することができる。

　入力装置１０２に入力された繰り返し潅水間隔は、間隔設定部１４８に送られる。そして、間隔設定部１４８は、管理者の入力内容に従って、繰り返し潅水間隔を設定する。設定された繰り返し潅水間隔は、潅水指示部１４１へ送られる。

　本実施形態において、潅水指示部１４１は、潅水指示信号が出力された時点から繰り返し潅水間隔が経過するまでの間、次の潅水指示信号を出力しない。即ち、潅水指示部１４１は、潅水指示信号が出力された時点から所定の繰り返し潅水間隔が経過するまでの間、次の潅水指示信号を出力しないように構成されている。

　例えば、図１５に示す例では、１分毎の被覆率Ｅがプロットされている。また、図１５には、潅水指示部１４１により潅水指示信号が出力されたタイミングが、上向き矢印によって示されている。また、１０時１４分に基準被覆率ＳＴが修正されると共に、潅水基準値ＴＨが再算出されている。

　図１５に示す例において、上述の下方判定値Ｊ２は、潅水基準値ＴＨに一致している。また、上述の判定時間ＴＡは、１５分間（プロット１５個分の時間）であるとする。また、繰り返し潅水間隔は、１５分に設定されている。

　この例では、１０時ちょうどに潅水が実行された後、１０時１分、２分、４分、６分から１４分までにおいて、被覆率Ｅが、潅水基準値ＴＨの再算出前の下方判定値Ｊ２を下回った状態である。尚、このとき、１０時ちょうどにおいても、被覆率Ｅが下方判定値Ｊ２を下回っている。そのため、１０時１４分の時点で、下方時間算出部１５４は、下方状態時間を１３分間と算出する。

　この場合、判定時間ＴＡに対する下方状態時間の割合は、所定割合（６割）以上である。そのため、修正判定部１５５は、基準被覆率ＳＴを修正することを決定する。その結果、１０時１４分において、修正実行部１５６は、基準被覆率ＳＴを修正する。これにより、１０時１４分に、基準被覆率ＳＴは低下する。修正後の基準被覆率ＳＴは、基準算出部１４６へ送られる。基準算出部１４６は、修正後の基準被覆率ＳＴに基づいて潅水基準値ＴＨを再算出する。これにより、１０時１４分に、潅水基準値ＴＨは低下する。

　また、この例では、上述の通り、繰り返し潅水間隔が１５分に設定されている。そのため、潅水指示部１４１は、潅水指示信号が出力された時点である１０時ちょうどから、１５分が経過するまでの間、次の潅水指示信号を出力しない。従って、例えば１０時１分に被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回っているが、潅水指示部１４１は潅水指示信号を出力しない。

　また、図１６に示す例では、１分毎の被覆率Ｅがプロットされている。また、図１６には、潅水指示部１４１により潅水指示信号が出力されたタイミングが、上向き矢印によって示されている。

　図１６に示す例において、上述の下方判定値Ｊ２は、潅水基準値ＴＨに一致している。また、上述の判定時間ＴＡは、１５分間（プロット１５個分の時間）であるとする。また、繰り返し潅水間隔は、１０分に設定されている。尚、図１６における被覆率Ｅの推移と、基準被覆率ＳＴと、潅水基準値ＴＨ（下方判定値Ｊ２）と、は図１５と同一である。

　この例では、図１５に示した例と同様に、１０時１４分において、修正実行部１５６は、基準被覆率ＳＴを修正する。これに伴い、１０時１４分に、潅水基準値ＴＨは低下する。

　また、この例では、上述の通り、繰り返し潅水間隔が１０分に設定されている。そのため、潅水指示部１４１は、潅水指示信号が出力された時点である１０時ちょうどから、１０分が経過するまでの間、次の潅水指示信号を出力しない。従って、例えば１０時１分に被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回っているが、潅水指示部１４１は潅水指示信号を出力しない。

　また、１０時ちょうどから繰り返し潅水間隔（１０分）が経過した時点である１０時１０分において、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回っている。そのため、１０時１０分に、潅水指示部１４１は潅水指示信号を出力する。

　〔潅水の回数制限〕
　図１０に示すように、管理コンピュータ１０４は、潅水制御部１４９を有している。潅水制御部１４９は、制限時間設定部１５７及び制限回数設定部１５８を含んでいる。管理者は、入力装置１０２を介して、繰り返し潅水制限時間（本発明に係る「制限時間」に相当）及び繰り返し潅水制限回数（本発明に係る「制限回数」に相当）を入力することができる。

　入力装置１０２に入力された繰り返し潅水制限時間及び繰り返し潅水制限回数は、潅水制御部１４９に送られる。そして、制限時間設定部１５７は、管理者の入力内容に従って、繰り返し潅水制限時間を設定する。また、制限回数設定部１５８は、管理者の入力内容に従って、繰り返し潅水制限回数を設定する。設定された繰り返し潅水制限時間及び繰り返し潅水制限回数は、潅水指示部１４１へ送られる。

　本実施形態において、潅水指示部１４１は、繰り返し潅水制限時間内に潅水指示信号が出力される回数が繰り返し潅水制限回数以内となるように、潅水指示信号の出力を制限するように構成されている。即ち、潅水指示部１４１は、所定の繰り返し潅水制限時間内に潅水指示信号が出力される回数が所定の繰り返し潅水制限回数以内となるように、潅水指示信号の出力を制限する。

　例えば、図１７に示す例では、１分毎の被覆率Ｅがプロットされている。また、図１７には、潅水指示部１４１により潅水指示信号が出力されたタイミングが、上向き矢印によって示されている。

　図１７に示す例において、上述の下方判定値Ｊ２は、潅水基準値ＴＨに一致している。また、上述の判定時間ＴＡは、１５分間（プロット１５個分の時間）であるとする。また、繰り返し潅水間隔は、３分に設定されている。尚、図１７における被覆率Ｅの推移と、基準被覆率ＳＴと、潅水基準値ＴＨ（下方判定値Ｊ２）と、は図１５と同一である。

　また、図１７に示す例では、繰り返し潅水制限時間及び繰り返し潅水制限回数が、それぞれ、１５分及び３回に設定されている。

　この例では、上述の通り、繰り返し潅水間隔が３分に設定されている。そのため、潅水指示部１４１は、潅水指示信号が出力された時点である１０時ちょうどから、３分が経過するまでの間、次の潅水指示信号を出力しない。

　また、１０時ちょうどから繰り返し潅水間隔（３分）が経過した時点である１０時３分において、被覆率Ｅは潅水基準値ＴＨを下回っていない。そのため、１０時３分に、潅水指示部１４１は潅水指示信号を出力しない。その後、１０時４分に被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回っている。そのため、１０時４分に、潅水指示部１４１は潅水指示信号を出力する。

　潅水指示部１４１は、潅水指示信号が出力された時点である１０時４分から、繰り返し潅水間隔（３分）が経過するまでの間、次の潅水指示信号を出力しない。１０時４分から繰り返し潅水間隔（３分）が経過した時点である１０時７分において、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回っている。そのため、１０時７分に、潅水指示部１４１は潅水指示信号を出力する。

　以上で説明した通り、この例では、１０時ちょうど、１０時４分、１０時７分において潅水指示信号が出力される。即ち、１０時ちょうどから繰り返し潅水制限時間（１５分）内に、潅水指示信号が、繰り返し制限回数（３回）と同じ回数出力されている。そのため、潅水指示部１４１は、１０時７分に３回目の潅水指示信号が出力された後、１０時ちょうどからカウントされている繰り返し潅水制限時間（１５分）が終了するまでの間、潅水指示信号を出力しない。

　従って、例えば１０時１０分においては、１０時７分から繰り返し潅水間隔（３分）が経過しており、且つ、被覆率Ｅが潅水基準値ＴＨを下回っているが、潅水指示部１４１は潅水指示信号を出力しない。また、例えば１０時１３分においても同様に、潅水指示部１４１は潅水指示信号を出力しない。

　以上で説明したように、栽培管理作業によって栽培植物Ｐの状態が変わった場合における被覆率Ｅの推移は、栽培管理作業前の推移とは異なる状態になりやすい。例えば、栽培管理作業が行われた結果、葉Ｐ１が撮像部Ｃａに近付いたこと等によって被覆率Ｅが急増した場合、被覆率Ｅは、栽培管理作業前の範囲よりも高い範囲で推移しがちである。また、例えば、栽培管理作業が行われた結果、葉Ｐ１が撮像部Ｃａから遠ざかったこと等によって被覆率Ｅが急減した場合、被覆率Ｅは、栽培管理作業前の範囲よりも低い範囲で推移しがちである。

　ここで、以上で説明した構成によれば、被覆率Ｅが判定値Ｊを上回った状態である時間の合計、または、被覆率Ｅが判定値Ｊを下回った状態である時間の合計に基づいて、基準被覆率ＳＴを修正するか否かが決定される。そのため、被覆率Ｅが栽培管理作業前の範囲よりも高い範囲で推移している場合、または、被覆率Ｅが栽培管理作業前の範囲よりも低い範囲で推移している場合に、基準被覆率ＳＴが修正される構成を実現しやすい。そして、基準被覆率ＳＴが修正された場合、潅水基準値ＴＨが再算出される。これにより、適切な潅水を継続しやすい。

　従って、以上で説明した構成によれば、栽培管理作業によって栽培植物Ｐの状態が変わった場合に適切な潅水を継続しやすい潅水制御システムＳ１を実現できる。

　［第２実施形態の別実施形態］
　以下、上記した実施形態を変更した別実施形態について説明する。以下の各別実施形態で説明している事項以外は、上記した実施形態で説明している事項と同様である。

　〔その他の実施形態〕
　（１）上方判定値決定部１５１は、上方判定値Ｊ１を、基準被覆率ＳＴと同一の値に決定しても良い。

　（２）上方判定値決定部１５１及び上方時間算出部１５３は設けられていなくても良い。この場合、修正部１４３は、上方状態時間及び下方状態時間のうち、下方状態時間のみに基づいて、基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定するように構成されていても良い。

　（３）修正部１４３は、判定時間ＴＡに対する上方状態時間の割合に基づくことなく、基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定するように構成されていても良い。例えば、修正部１４３は、上方状態時間が所定の長さ以上である場合、基準被覆率ＳＴを修正することを決定するように構成されていても良い。

　（４）下方判定値決定部１５２及び下方時間算出部１５４は設けられていなくても良い。この場合、修正部１４３は、上方状態時間及び下方状態時間のうち、上方状態時間のみに基づいて、基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定するように構成されていても良い。

　（５）修正部１４３は、判定時間ＴＡに対する下方状態時間の割合に基づくことなく、基準被覆率ＳＴを修正するか否かを決定するように構成されていても良い。例えば、修正部１４３は、下方状態時間が所定の長さ以上である場合、基準被覆率ＳＴを修正することを決定するように構成されていても良い。

　（６）間隔設定部１４８は設けられていなくても良い。即ち、繰り返し潅水間隔に基づく潅水指示信号の出力の制限が行われない構成であっても良い。

　（７）潅水制御部１４９は設けられていなくても良い。即ち、繰り返し潅水制限時間及び繰り返し潅水制限回数に基づく潅水指示信号の出力の制限が行われない構成であっても良い。

　本発明は、栽培植物への潅水を行う潅水制御システムに利用可能である。

　また、本発明は、栽培植物の葉を撮像する撮像部を備える潅水制御システムに利用可能である。

　（第１実施形態）
　２１　　：膜状部材
　４１　　：潅水制御部
　４４　　：被覆率算出部（張り指標値算出部）
　４８　　：濃度設定部
　Ｃａ　　：撮像部
　Ｄ１　　：上部潅水機構
　Ｄ２　　：下部潅水機構
　Ｅ　　　：被覆率（張り指標値）
　Ｐ　　　：栽培植物
　Ｐ１　　：葉
　Ｐ２　　：根
　Ｓ　　　：潅水制御システム
　ＴＨ　　：潅水基準値
　Ｖ　　　：撮像画像

　（第２実施形態）
　１４１　：潅水指示部
　１４３　：修正部
　１４４　：被覆率算出部（張り指標値算出部）
　１４５　：基準被覆率設定部（基準指標値設定部）
　１４６　：基準算出部
　１５１　：上方判定値決定部
　１５２　：下方判定値決定部
　１５３　：上方時間算出部
　１５４　：下方時間算出部
　Ｃａ　　：撮像部
　Ｅ　　　：被覆率（張り指標値）
　Ｇ　　　：判定値決定部
　Ｊ　　　：判定値
　Ｊ１　　：上方判定値
　Ｊ２　　：下方判定値
　Ｋ　　　：時間算出部
　Ｐ　　　：栽培植物
　Ｐ１　　：葉
　Ｓ１　　：潅水制御システム
　ＳＴ　　：基準被覆率（基準指標値）
　ＴＡ　　：判定時間
　ＴＨ　　：潅水基準値
　Ｖ　　　：撮像画像

Claims

　栽培植物の根の上側から前記栽培植物への潅水を行う上部潅水機構と、
　前記栽培植物の根の下側から前記栽培植物への潅水を行う下部潅水機構と、
　前記上部潅水機構と前記下部潅水機構とを個別に制御する潅水制御部と、を備える潅水制御システム。
　前記栽培植物の葉を撮像する撮像部と、
　前記撮像部により取得された撮像画像に基づいて、前記葉の張り度合いを示す値である張り指標値を算出する張り指標値算出部と、を備え、
　前記潅水制御部は、前記張り指標値が所定の潅水基準値を下回ったことに応じて前記上部潅水機構に潅水を実行させることが可能である請求項１に記載の潅水制御システム。
　前記潅水制御部は、現在時刻が設定された時刻になったことに応じて前記下部潅水機構に潅水を実行させることが可能である請求項１または２に記載の潅水制御システム。
　前記上部潅水機構により供給される養液の液体肥料濃度と、前記下部潅水機構により供給される養液の液体肥料濃度と、を個別に設定可能な濃度設定部を備える請求項１から３の何れか一項に記載の潅水制御システム。
　前記栽培植物の根は、養液が透過可能な膜状部材の上面に接しており、
　前記下部潅水機構は、前記膜状部材の下面への潅水を行うことにより、前記膜状部材を介して前記栽培植物への潅水を行うように構成されており、
　前記膜状部材は、前記栽培植物の根による前記膜状部材を介した養液の吸収を制限するように構成されている請求項１から４の何れか一項に記載の潅水制御システム。
　栽培植物の葉を撮像する撮像部と、
　前記撮像部により取得された撮像画像に基づいて、前記葉の張り度合いを示す値である張り指標値を算出する張り指標値算出部と、
　基準時における前記張り指標値を基準指標値として設定する基準指標値設定部と、
　前記基準指標値に基づいて潅水基準値を算出する基準算出部と、
　前記張り指標値が前記潅水基準値を下回った場合に潅水指示信号を出力する潅水指示部と、
　所定の条件が満たされた場合に前記基準指標値を修正する修正部と、を備え、
　前記修正部によって前記基準指標値が修正された場合、前記基準算出部は、修正後の前記基準指標値に基づいて前記潅水基準値を再算出する潅水制御システムであって、
　前記基準指標値の修正に関する判定値を決定する判定値決定部と、
　第１時点から第２時点までの間において前記張り指標値が前記判定値を上回った状態である時間の合計、または、前記第１時点から前記第２時点までの間において前記張り指標値が前記判定値を下回った状態である時間の合計を算出する時間算出部と、を備え、
　前記修正部は、前記時間算出部による算出結果に基づいて、前記基準指標値を修正するか否かを決定する潅水制御システム。
　前記第２時点は現在時刻であり、
　前記第１時点は前記第２時点から所定時間前の時点である請求項６に記載の潅水制御システム。
　前記判定値決定部である上方判定値決定部と、
　前記時間算出部である上方時間算出部と、を備え、
　前記上方判定値決定部は、前記基準指標値に基づいて、前記判定値である上方判定値を決定し、
　前記上方時間算出部は、前記第１時点から前記第２時点までの間において前記張り指標値が前記上方判定値を上回った状態である時間の合計である上方状態時間を算出し、
　前記修正部は、前記上方状態時間に基づいて、前記基準指標値を修正するか否かを決定する請求項６または７に記載の潅水制御システム。
　前記修正部は、前記第１時点から前記第２時点までの長さである判定時間に対する前記上方状態時間の割合が所定割合以上である場合、前記基準指標値を修正することを決定する請求項８に記載の潅水制御システム。
　前記判定値決定部である下方判定値決定部と、
　前記時間算出部である下方時間算出部と、を備え、
　前記下方判定値決定部は、前記潅水基準値に基づいて、前記判定値である下方判定値を決定し、
　前記下方時間算出部は、前記第１時点から前記第２時点までの間において前記張り指標値が前記下方判定値を下回った状態である時間の合計である下方状態時間を算出し、
　前記修正部は、前記下方状態時間に基づいて、前記基準指標値を修正するか否かを決定する請求項６から９の何れか一項に記載の潅水制御システム。
　前記修正部は、前記第１時点から前記第２時点までの長さである判定時間に対する前記下方状態時間の割合が所定割合以上である場合、前記基準指標値を修正することを決定する請求項１０に記載の潅水制御システム。
　前記潅水指示部は、所定の制限時間内に前記潅水指示信号が出力される回数が所定の制限回数以内となるように、前記潅水指示信号の出力を制限する請求項６から１１の何れか一項に記載の潅水制御システム。
　前記潅水指示部は、前記潅水指示信号が出力された時点から所定の時間間隔が経過するまでの間、次の前記潅水指示信号を出力しないように構成されている請求項６から１２の何れか一項に記載の潅水制御システム。