(57)【要約】【課題】検知センサの配線作業を容易に行うことが可能な栽培装置を提供すること。【解決手段】植物を栽培する栽培槽と、前記植物の生育環境を検知する検知センサが接続されるセンサコネクタと、前記検知センサの検知結果を送信するセンサケーブルと、前記センサケーブルを他の装置と接続するセンサ接続コネクタと、を有する栽培装置。【選択図】図３
2018000034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を栽培する栽培槽と、
前記植物の生育環境を検知する検知センサが接続されるセンサコネクタと、
前記検知センサの検知結果を送信するセンサケーブルと、
前記センサケーブルを他の装置と接続するセンサ接続コネクタと、を有する
ことを特徴とする栽培装置。
【請求項２】
電源ケーブルと、
前記電源ケーブルに接続される電源コンセントと、
前記電源ケーブルを他の装置と接続する電源接続コネクタと、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の栽培装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の栽培装置と、
前記栽培装置に接続される検知センサによる検知結果に基づいて生育環境を管理する管理装置と、を有する
ことを特徴とする栽培システム。
【請求項４】
前記栽培装置を複数有し、
前記管理装置は、前記複数の栽培装置に接続されている複数の検知センサの検知結果の平均値に基づいて、前記複数の検知センサの検知結果を校正する校正部を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の栽培システム。
【請求項５】
前記栽培装置を複数有し、
前記管理装置は、前記複数の栽培装置に接続されている複数の検知センサの検知結果を、前記複数の栽培装置に接続されている基準センサの検知結果に基づいて校正する校正部を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の栽培システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、栽培装置及び栽培システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばハウス内に並べて設けられている栽培ベンチに置かれるプランタでイチゴやトマト等の植物を栽培するハウス栽培が行われている。このようなハウス栽培において、ハウス内のブロックごとに温度環境を最適化できるように、ブロックごとにケーブルヒータや温度センサが設けられている育成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７２２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハウス内のエリアごとに植物の生育環境を最適化するためには、温度センサ以外にも、例えばＣＯ２センサや照度センサ等を設け、各センサによる検知結果に基づいてハウス内の温度やＣＯ２濃度等を制御する必要がある。
【０００５】
しかしながら、上記したようにエリアごとに各種センサを設置するための配線作業は非常に煩雑であり手間がかかる。また、ハウス内の配置を変更する度に配線作業をやり直す必要があり、ハウス内の配置変更を行うことが困難になる可能性がある。
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、検知センサの配線作業を容易に行うことが可能な栽培装置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】
本発明の一態様における栽培装置によれば、植物を栽培する栽培槽と、前記植物の生育環境を検知する検知センサが接続されるセンサコネクタと、前記検知センサの検知結果を送信するセンサケーブルと、前記センサケーブルを他の装置と接続するセンサ接続コネクタと、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、検知センサの配線作業を容易に行うことが可能な栽培装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態における栽培システムの全体構成を例示する概略図である。
【図２】実施形態における栽培システムのハウス内の構成を例示する概略図である。
【図３】実施形態における栽培装置を例示する図である。
【図４】実施形態における制御装置の機能構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１１】
図１は、実施形態における栽培システム１の全体構成を例示する概略図である。
【００１２】
図１に示されるように、栽培システム１は、ハウス２、空調装置３、換気装置４、送風ファン５、遮光カーテン６、電源８、栽培装置１０、通信機２０、管理装置３０を有する。
【００１３】
ハウス２は、例えば、鋼材により組み立てられた躯体が合成樹脂フィルムで覆われることで形成されている。ハウス２に用いられる合成樹脂フィルムは、例えば、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリオレフィンフィルム、フッ素樹脂フィルム等である。また、ハウス２は、ガラスや透明樹脂板等で覆われてもよい。
【００１４】
空調装置３は、ハウス２の内部に設けられており、ハウス２内の温度や湿度を調整する。換気装置４は、ハウス２の壁部に設けられ、ハウス２内の空気を外部の空気と入れ替える。送風ファン５は、ハウス２の天井に取り付けられ、風を送ることでハウス２において空気を循環させる。遮光カーテン６は、ハウス２の天井に取り付けられており、栽培装置１０に日光が当たるように又は日光を遮るように自動開閉する。
【００１５】
電源８は、ハウス２に設けられている各機器に電力を供給する。空調装置３、換気装置４、送風ファン５、遮光カーテン６、栽培装置１０、及び通信機２０は、電源８から給電されて動く。ハウス２の内部には、複数の栽培装置１０が並べて設けられている。各栽培装置１０は、植物を栽培する栽培槽を有する。通信機２０は、栽培装置１０及び管理装置３０に無線又は有線により接続され、栽培装置１０に取り付けられる各種センサから出力される検知信号を管理装置３０に送信する。
【００１６】
管理装置３０は、例えばハウス２の外の管理棟内に設けられ、ハウス２において栽培される植物の生育環境を管理する。管理装置３０は、通信機２０から送信される栽培装置１０に取り付けられる各種センサによる検知結果を記録して管理する。また、管理装置３０は、空調装置３、換気装置４、送風ファン５、及び遮光カーテン６に接続されており、栽培装置１０に取り付けられる各種センサによる検知結果に基づいて各機器を制御してハウス２内の生育環境を最適化する。
【００１７】
なお、栽培システム１には、上記した各機器に加えて、例えば灌水装置等が設けられてもよい。また、栽培システム１は、燃料電池システムの排ガスや排熱を利用する構成であってもよい。
【００１８】
図２は、実施形態における栽培システム１のハウス２内の構成を例示する概略図である。
【００１９】
図２に示されるように、栽培システム１のハウス２の内部には、複数の栽培装置１０が並べられている。本実施形態では、３０個の栽培装置１０が６個ずつ５列に並んで設けられている。各列の栽培装置１０は互いに連結され、列ごとに電源８及び通信機２０に接続されている。なお、栽培システム１に設けられる栽培装置１０の数や配列等の構成は、本実施形態において例示される構成に限られない。
【００２０】
ハウス２の内部は、エリアＡ〜Ｅに分けられており、エリアごとに栽培装置１０において栽培される植物の生育環境が管理される。エリアＡ〜Ｅには、それぞれ、温度センサ１１、風量センサ１２、ＣＯ２センサ１３、及び照度センサ１４が栽培装置１０に取り付けられている。温度センサ１１、風量センサ１２、ＣＯ２センサ１３、及び照度センサ１４は、栽培装置１０が栽培する植物の生育環境を検知する検知センサである。
【００２１】
栽培装置１０に取り付けられている温度センサ１１、風量センサ１２、ＣＯ２センサ１３、及び照度センサ１４は、通信機２０に接続されており、それぞれ検知信号を通信機２０に送信する。通信機２０は、各センサからの検知信号を管理装置３０に送信する。管理装置３０は、各センサによって検知されたエリアごとの生育環境を管理する。また、管理装置３０は、各エリアの生育環境を最適化するように、空調装置３、換気装置４、送風ファン５、及び遮光カーテン６を制御する。
【００２２】
このようにエリアごとに各種センサを設け、各エリアの生育環境を最適化するように空調装置３等の各機器を制御することで、エリアごとの生育環境のばらつきを低減することができる。なお、ハウス２におけるエリアの分け方や、エリアごとに設けるセンサの種類、数、及び配置等は、本実施形態において例示される構成に限られない。
【００２３】
図３は、実施形態における栽培装置１０を例示する図である。
【００２４】
図３に示されるように、栽培装置１０は、植物を育てる培地１０２が入れられる栽培槽１０１を有する。栽培槽１０１は、脚部が取り付けられることで所定の高さに設置され、他の栽培槽１０１に連結される。栽培槽１０１が栽培する植物は、例えば、イチゴ、トマト、ナス、ピーマン等の果菜類、キャベツ、ホウレンソウ、レタス等の葉菜類、ニンジン、レンコン等の根菜類等である。栽培槽１０１における栽培方法は、土耕栽培に限られるものではなく、例えば、水耕栽培や養液栽培等であってもよい。
【００２５】
栽培槽１０１の側面には、電源ケーブル管１１０及びセンサケーブル管１２０が設けられている。電源ケーブル管１１０は、内部に電源ケーブル１１１が通され、両端に電源接続コネクタ１１３が設けられている。センサケーブル管１２０は、内部にセンサケーブル１２１が通され、両端にセンサ接続コネクタ１２３が設けられている。
【００２６】
電源ケーブル１１１は、電源接続コネクタ１１３に取り付けられる電源接続ケーブル１１４を介して、並んで設けられている栽培槽１０１の電源ケーブル１１１に接続される。また、ハウス２において各列の端に設けられている栽培槽１０１の電源ケーブル１１１は、電源接続コネクタ１１３が電源８に接続される。このように、栽培槽１０１に設けられている電源ケーブル１１１は、並んで設けられている栽培槽１０１の電源ケーブル１１１等を通じて電源８に接続される。
【００２７】
センサケーブル１２１は、センサ接続コネクタ１２３に取り付けられるセンサ接続ケーブル１２４を介して、並んで設けられている栽培槽１０１のセンサケーブル１２１に接続される。また、ハウス２において各列の端に設けられている栽培槽１０１のセンサケーブル１２１は、センサ接続コネクタ１２３が通信機２０に接続される。このように、栽培槽１０１に設けられているセンサケーブル１２１は、並んで設けられている栽培槽１０１のセンサケーブル１２１等を通じて通信機２０に接続される。
【００２８】
また、栽培槽１０１の側面には、複数の電源コンセント１１５が設けられている。各電源コンセント１１５は、電源ケーブル１１１を通じて電源８に接続されている。電源コンセント１１５には、例えば照明装置等の電源を必要とする各種機器が接続される。
【００２９】
栽培槽１０１の上面には、複数のセンサコネクタ１２５が設けられている。センサコネクタ１２５は、温度センサ１１、風量センサ１２、ＣＯ２センサ１３、照度センサ１４等の検知センサが取り付けられる。センサコネクタ１２５は、電源ケーブル１１１及びセンサケーブル１２１に接続されている。センサコネクタ１２５に取り付けられる検知センサは、電源ケーブル１１１を通じて電源８から給電されて動作し、センサケーブル１２１を通じて通信機２０に検知信号を送信する。
【００３０】
上記したように、本実施形態における栽培装置１０には、電源ケーブル１１１及びセンサケーブル１２１が、他の栽培装置１０の電源ケーブル１１１及びセンサケーブル１２１と接続可能に設けられている。このため、ハウス２において複数の栽培装置１０を並べて配置し、隣り合う栽培装置１０の電源ケーブル１１１及びセンサケーブル１２１をそれぞれ接続することで、各栽培装置１０を電源８及び通信機２０と接続させることができる。
【００３１】
したがって、本実施形態における栽培装置１０では、電源ケーブル１１１及びセンサケーブル１２１をそれぞれ接続した後にセンサコネクタ１２５に取り付けるだけで、検知センサを使用することが可能になる。
【００３２】
このように、本実施形態における栽培装置１０によれば、電源ケーブル１１１やセンサケーブル１２１の配線作業を容易に行うことが可能になる。また、栽培装置１０には、電源コンセント１１５が設けられており、新たに電源ケーブルを配線することなく、例えば照明装置等の電源を必要とする機器をハウス２において任意の場所で使用することが可能になる。
【００３３】
なお、栽培装置１０に設けられる栽培槽１０１の形状、電源ケーブル管１１０やセンサケーブル管１２０、電源コンセント１１５、センサコネクタ１２５の数や配置等の構成は、本実施形態において例示される構成に限られない。
【００３４】
図４は、本実施形態における管理装置３０の機能構成を例示する図である。
【００３５】
図４に示されるように、管理装置３０は、管理部３１、制御部３２、校正部３３を有し、空調装置３、換気装置４、送風ファン５、遮光カーテン６、通信機２０に接続されている。管理装置３０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有し、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭと協働して実行することにより各部の機能が実現される。
【００３６】
管理部３１は、通信機２０から管理装置３０に送信される各検知センサによる検知結果を記録して管理する。管理部３１は、例えば、ハウス２においてエリアごとに設けられている温度センサ１１、風量センサ１２、ＣＯ２センサ１３、照度センサ１４の各検知センサによる検知結果（温度、風量、ＣＯ２濃度、照度）を、エリアごとに記録して管理する。
【００３７】
制御部３２は、ハウス２の各エリアにおける検知センサによる検知結果に基づいて、空調装置３、換気装置４、送風ファン５、及び遮光カーテン６を制御する。制御部３２は、例えば、各エリアにおいて検知された温度に基づいて、各エリアの温度が均一となるように、空調装置３の設定温度や、換気装置４及び送風ファン５の送風量等を制御する。また、制御部３２は、各エリアにおいて検知された風量やＣＯ２濃度に基づいて、各エリアの風量やＣＯ２濃度が均一になるように、ハウス２内に複数設けられている送風ファン５のそれぞれの風量を調整する。また、制御部３２は、各エリアにおいて検知された照度に基づいて、各エリアの日当たりが均一になるように遮光カーテン６を開閉する。
【００３８】
校正部３３は、各エリアに設けられている検知センサの検知結果を校正する。校正部３３は、例えば、ハウス２において１つのエリア内の栽培装置１０に３つの温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられている場合に、温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれから送信される温度検知結果の平均値に基づいて各温度検知結果を校正する。
【００３９】
校正部３３は、温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃによる温度検知結果の平均値Ｔａｖｅを求め、各温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃによる温度検知結果と平均値Ｔａｖｅとの差を、各温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの補正値Ｃとする。
【００４０】
例えば、各温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃにより以下のように温度が検知されとする。
【００４１】
温度センサ１１ａの温度検知結果＝２４．２（℃）
温度センサ１１ｂの温度検知結果＝２４．９（℃）
温度センサ１１ｃの温度検知結果＝２５．３（℃）
この場合、温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃにより検知された温度の平均値Ｔａｖｅは２４．８℃となる。ここで、校正部３３は、以下のように、各温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの温度検知結果と平均値Ｔａｖｅとの差を補正値Ｃとして求める。
【００４２】
温度センサ１１ａの補正値Ｃａ＝２４．８−２４．２＝０．６（℃）
温度センサ１１ｂの補正値Ｃｂ＝２４．８−２４．９＝−０．１（℃）
温度センサ１１ｃの補正値Ｃｃ＝２４．８−２５．３＝−０．５（℃）
補正値Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃを求めた後は、各温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの温度検知結果に補正値Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃを加算し、各温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの温度検知結果を校正する。校正部３３は、エリアごとに温度センサ１１の補正値Ｃを求め、温度センサ１１の温度検知結果を校正する。また、校正部３３は、所定の周期で補正値Ｃを求め、校正に用いる補正値Ｃを更新する。
【００４３】
また、校正部３３は、例えば、ハウス２において１つのエリアの栽培装置１０に３つの温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられている場合に、温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの何れかの温度検知結果に基づいて、他の温度検知結果を校正してもよい。
【００４４】
例えば、各温度センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃにより、上記した場合と同様に以下のように温度が検知されたとする。
【００４５】
温度センサ１１ａの温度検知結果＝２４．２（℃）
温度センサ１１ｂの温度検知結果＝２４．９（℃）
温度センサ１１ｃの温度検知結果＝２５．３（℃）
ここで、例えば、温度センサ１１ａを基準センサとして、温度センサ１１ａの温度検知結果と他の温度センサ１１ｂ、１１ｃの温度検知結果との差を、温度センサ１１ｂ、１１ｃの補正値Ｃとして求める。
【００４６】
温度センサ１１ｂの補正値Ｃｂ＝２４．２−２４．９＝−０．７（℃）
温度センサ１１ｃの補正値Ｃｃ＝２４．２―２５．３＝−１．１（℃）
上記したように補正値Ｃｂ、Ｃｃを求めた後は、各温度センサ１１ｂ、１１ｃの温度検知結果に補正値Ｃｂ、Ｃｃを加算し、各温度センサ１１ｂ、１１ｃの温度検知結果を校正する。校正部３３は、エリアごとに基準センサとする温度センサ１１を定め、エリア内の他の温度センサ１１の補正値Ｃを求め、基準センサ以外の他の温度センサ１１の温度検知結果を校正する。また、校正部３３は、所定の周期で補正値Ｃを求め、校正に用いる補正値Ｃを更新する。
【００４７】
この場合には、基準センサとする温度センサ１１ａを検知精度が高い高価なものとし、他の温度センサ１１ｂ、１１ｃを安価なものとすることで、各エリアに設ける温度センサのコストを下げると共に、温度検知精度を保つことができる。
【００４８】
なお、ハウス２の各エリアに温度センサ１１が２つ又は４つ以上設けられている場合にも、上記した２つの方法の何れかにより各温度センサ１１の温度検知結果を校正することができる。また、温度センサ１１の温度検知結果を校正する場合について例示したが、風量センサ１２、ＣＯ２センサ１３、及び照度センサ１４についても、それぞれ同様の方法により各検知結果を校正することができる。
【００４９】
以上で説明したように、ハウス２に複数の栽培装置１０を並べて電源ケーブル１１１及びセンサケーブル１２１を接続することで、煩雑な配線作業等をすることなく、温度センサ１１等の検知センサをハウス２において任意の場所で使用することができる。このように、電源ケーブル１１１やセンサケーブル１２１の配線作業を容易に行うことができるため、ハウス２における栽培装置１０の配置変更等も簡単に行うことが可能になる。
【００５０】
また、栽培装置１０を有する栽培システム１では、ハウス２におけるエリアごとに設けられている検知センサの検知結果に基づいて、各エリアの生育環境が均一になるように空調装置３等を制御する。このため、ハウス２の各エリアにおける生育環境のばらつきを低減して植物の生育管理をすることが可能になる。
【００５１】
以上、実施形態に係る栽培装置及び栽培システムについて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  栽培システム
１０  栽培装置
１１  温度センサ
１２  風量センサ
１３  ＣＯ２センサ
１４  照度センサ
３０  管理装置
３３  校正部
１０１  栽培槽
１１１  電源ケーブル
１１３  電源接続コネクタ
１２１  センサケーブル
１２３  センサ接続コネクタ
１２５  センサコネクタ
【図１】
2018000034.tif 000003
【図２】
2018000034.tif 000004
【図３】
2018000034.tif 000005
【図４】
2018000034.tif 000006