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公開番号2024146189
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023058939
出願日2023-03-31
発明の名称植物栽培設備
出願人井関農機株式会社
代理人弁理士法人藤本パートナーズ
主分類A01G 9/24 20060101AFI20241004BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】植物全体に対して、設備内の栽培環境を最適化できる植物栽培設備を提供する。
【解決手段】栽培空間内Hspに、遮光カーテン2の開閉を行う遮光装置3と、遮光カーテン2の開閉を制御する環境制御装置と、栽培空間内Hspを自走する自走式作業車両とを備え、自走式作業車両は、植物周囲の熱分布を示す熱画像を撮像するサーモグラフィ装置によって、複数の観測点における植物の葉温と、植物周囲の気温の情報を含む温度情報を取得して環境制御装置へ送信し、環境制御装置は、日射量に基づき遮光カーテン2の遮光度を決定し、植物の葉温と、植物周囲の気温の温度の差分である葉気温差の平均値を算出し、算出した葉気温差の平均値に基づいて、遮光度を補正する植物栽培設備。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
植物の栽培環境をコントロールする栽培システムを備えた植物栽培設備であって、
前記栽培システムは、植物を栽培する栽培空間内に、遮光カーテンの開閉によって遮光を行う遮光装置と、前記遮光カーテンの開閉を制御する環境制御装置と、前記栽培空間内を自走する自走式作業車両とを備え、
前記自走式作業車両は、撮像対象である植物周囲の熱分布を示す熱画像を撮像するサーモグラフィ装置を備え、前記サーモグラフィ装置によって、複数の観測点における、植物の葉温と、植物周囲の気温の情報を含む温度情報を取得して前記環境制御装置へ送信し、
前記環境制御装置は、日射量に基づき前記遮光カーテンの遮光度を決定し、取得した温度情報から、複数の観測点における、植物の葉温と、植物周囲の気温の温度の差分である葉気温差の平均値を算出し、算出した前記葉気温差の平均値に基づいて、前記遮光度を補正するよう構成されたことを特徴とする植物栽培設備。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記栽培システムは、植物に給液する給液装置を備え、
前記環境制御装置は、前記給液装置の給液量を制御可能に構成され、
前記自走式作業車両は、さらに、撮像対象である植物周囲の色情報を含むカラー画像を撮像するカラーカメラを備え、前記カラーカメラによって、複数の観測点における、植物の画像情報を取得して前記環境制御装へと送信し、
前記環境制御装置は、取得した温度情報から、複数の観測点における、植物の植物の第１花が開花した最上段花房と、茎の先端の成長点との高さ方向における距離の差である成長判断距離の平均値を算出し、
算出した前記成長判断距離の平均値が、所定の基準範囲内であるとき、前記複数の観測点を含む領域に対して、前記給液装置に対し、予め設定された基準の給液量で給液を行うよう制御するよう構成され、また、算出した前記成長判断距離の平均値が、所定の基準範囲よりも短いとき、または、長いときは、前記給液装置に対し、予め設定された基準の給液量を補正して給液を行うよう制御するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の植物栽培設備。
【請求項３】
前記給液装置は、故障等の異常を検知する異常検知センサが設けられ、
前記環境制御装置は、前記異常検知センサの検知結果を取得するよう構成され、異常が検知されると、前記給液装置の給液を停止させるととともに、前記遮光カーテンを全閉するよう制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の植物栽培設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の栽培環境をコントロールする栽培システムを備えた植物栽培設備に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、屋内にて栽培される植物の栽培環境（例えば、植物に対する遮光度、給液量、二酸化炭素濃度、給液量、温度など）を制御する栽培システムを備えた植物栽培設備が公知である。例えば、特許文献１には、開閉制御によって遮光度を調節する遮光カーテンと、二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給装置と、養液を供給する養液供給装置と、冷暖房を行う冷暖房装置と、これらの装置を制御する制御装置とによって構成された栽培システムを備えた植物栽培設備が開示されている。
【０００３】
より詳細には、この開示された従来の植物栽培設備は、栽培環境をコントロールする手段の一例として、各種センサの取得値から植物の成長点付近の葉温を算出し、算出された葉温が設定葉温より高い場合は、冷暖房装置によって、植物の成長点近傍を冷却し、逆に、低い場合は、暖房するよう構成されている。これにより、植物の生育に適した温度管理によって、収量増収を図るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－１９４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の植物栽培設備によれば、葉温を測定した植物毎に、細かな栽培環境のコントロールが可能であるが、観測対象となる植物が多くなるほど制御が複雑となり、その結果、植物全体に対して、設備内の栽培環境を最適なものとなるようにコントロールすることが難しいものであった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、植物全体に対して、設備内の栽培環境を最適化できる植物栽培設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、第１の発明は、
植物の栽培環境をコントロールする栽培システムを備えた植物栽培設備であって、
前記栽培システムは、植物を栽培する栽培空間内に、遮光カーテンの開閉によって遮光を行う遮光装置と、前記遮光カーテンの開閉を制御する環境制御装置と、前記栽培空間内を自走する自走式作業車両とを備え、
前記自走式作業車両は、撮像対象である植物周囲の熱分布を示す熱画像を撮像するサーモグラフィ装置を備え、前記サーモグラフィ装置によって、複数の観測点における、植物の葉温と、植物周囲の気温の情報を含む温度情報を取得して前記環境制御装置へ送信し、
前記環境制御装置は、日射量に基づき前記遮光カーテンの遮光度を決定し、取得した温度情報から、複数の観測点における、植物の葉温と、植物周囲の気温の温度の差分である葉気温差の平均値を算出し、算出した前記葉気温差の平均値に基づいて、前記遮光度を補正するよう構成されたことを特徴とする植物栽培設備を提供する。
【０００８】
上記第１の発明によれば、葉気温差の平均値に基づいて、遮光カーテンの遮光度を補正するよう構成されたため、植物全体に対して、設備内の栽培環境を最適化できる。また、このように、葉気温差により遮光度を補正することで、日射による葉温の過度な上昇や急な変化を防止し、過度な蒸散を防止し、植物への負荷を抑えることができる。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明の構成に加え、
前記栽培システムは、植物に給液する給液装置を備え、
前記環境制御装置は、前記給液装置の給液量を制御可能に構成され、
前記自走式作業車両は、さらに、撮像対象である植物周囲の色情報を含むカラー画像を撮像するカラーカメラを備え、前記カラーカメラによって、複数の観測点における、植物の画像情報を取得して前記自走式作業車両へと送信し、
前記環境制御装置は、取得した温度情報から、複数の観測点における、植物の植物の第１花が開花した最上段花房と、茎の先端の成長点との高さ方向における距離の差である成長判断距離の平均値を算出し、
算出した前記成長判断距離の平均値が、所定の基準範囲内であるとき、前記複数の観測点を含む領域に対して、前記給液装置に対し、予め設定された基準の給液量で給液を行うよう制御するよう構成され、また、算出した前記成長判断距離の平均値が、所定の基準範囲よりも短いとき、または、長いときは、前記給液装置に対し、予め設定された基準の給液量を補正して給液を行うよう制御するよう構成されたことを特徴とする植物栽培設備を提供する。
【００１０】
上記第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加え、作業者の経験や勘に頼ることなく、植物の成長のバランスを考慮した給液が可能となる。これにより、作業者の作業負担も軽減でき、また、算出した成長判断距離に関するデータ活用により植物の成長状況を把握・分析することができる
（【００１１】以降は省略されています）

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