(57)【要約】【課題】既設の環境管理機器を変更せずに、所望の環境管理制御を簡単かつ廉価に実現すること。【解決手段】既設の環境制御システムに、制御器６０および模擬信号発生器５１を備えた環境制御拡張用ユニット５０を付設する。温度センサ４４ａのセンサ検出信号Ｓを、模擬信号発生器５１を介してコントローラー４１に送信する。制御器６０からの通信制御により、模擬信号発生器５１を動作状態および非動作状態に切り替える。非動作状態では、センサ検出信号Ｓを、そのままコントローラー４１に送信し、動作状態では、センサ検出信号Ｓに所定の信号処理を施して得られる模擬センサ検出信号Ｓ１をコントローラー４１に送信する。コントローラー４１は、受信した信号に基づき、既存の設定手順に従って温度管理制御を行う。【選択図】図４
2019004823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理対象の場所に配置した環境センサのセンサ検出信号を、センサ回線を介して、環境管理機器に入力し、前記センサ検出信号に基づき、前記環境管理機器が設定手順に従って前記場所の環境制御を行う環境制御システムを用いた環境制御方法であって、
前記環境センサの前記センサ検出信号を、模擬信号発生器に入力し、当該模擬信号発生器から前記センサ回線を介して前記環境管理機器に送信するようにし、
前記模擬信号発生器に、通信回線を介して、制御器を接続し、
前記制御器により、前記模擬信号発生器を、動作状態および非動作状態に切り替え可能とし、
前記非動作状態では、前記センサ検出信号を、そのまま、前記センサ回線を介して前記環境管理機器に送信し、
前記動作状態では、前記模擬信号発生器は、前記センサ検出信号に所定の信号処理を施して得られる模擬センサ検出信号を、前記センサ回線を介して前記環境管理機器に送信し、
前記環境管理機器に、前記センサ回線を介して受信する前記センサ検出信号あるいは前記模擬センサ検出信号に基づき、前記設定手順に従って前記環境制御を行わせることを特徴とする環境制御方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記場所は、太陽光を利用して植物を栽培する園芸施設であり、
前記環境センサによって検出される環境情報は、温度、湿度、二酸化炭素濃度、風向、風速、降雨量、日射量、気圧、時刻、および培地温度のうちの、少なくともいずれか一つである環境制御方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記環境制御システムは、栽培対称の植物に、水、養液あるいは肥料の供給を、予め設定された制御手順に従って行う給液管理機器を有し、
前記給液管理機器の手動操作盤には、所定の給液量で給液動作を行なわせるスタート信号を手動入力するためのマニュアルスタートスイッチが配置されており、
前記手動操作盤に、前記スタート信号を発生可能なスタート信号発生器を接続し、
前記スタート信号発生器を、通信回線を介して、前記制御器に接続し、
前記制御器からの指令に基づき、前記スタート信号発生器から前記スタート信号を発生させて、前記給液管理機器に、前記給液動作を行わせる環境制御方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれか一つの項に記載の環境制御方法を、前記環境制御システムに実行させるために用いる制御拡張ユニットであって、
前記環境センサの前記センサ検出信号が入力され、前記センサ回線を介して前記環境管理機器に接続される前記模擬信号発生器と、
前記模擬信号発生器に、前記通信回線を介して接続される前記制御器と
を備えている制御拡張ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、園芸施設の栽培環境制御、その他の施設の環境制御を、簡単かつ廉価な構成により変更あるいは改善可能な環境制御方法、そのために用いる制御拡張ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、イチゴ栽培ハウスの環境制御では、特許文献１に記載されているように、イチゴ栽培ハウス内の温度、日射量、湿度などを検出する環境センサ群、イチゴ栽培ハウス外の外気温、日射量、降雨量、風向、風速等を検出する環境センサ群が配置される。これらの環境センサ群によって検出される環境情報に基づき、コントローラーと、暖房機、シャッター機構、遮光カーテン開閉機構、保温カーテン開閉機構、あるいは、換気窓開閉機構などの機構とから構成される環境管理機器を、予め組み込まれているシーケンスに従って制御して、ハウス内の栽培環境を制御している。
【０００３】
また、園芸施設では、コントローラーと養液供給ポンプ、給水ポンプ等とから構成される水、養液、肥料などの給液管理機器を制御して、予め設定された時刻に所定量の給液を行う給液管理などの肥培管理を行っている。従来における一般的な給液管理では、２４時間の中で、夜は給液を中止し、日の出から日没までの時間内の温度変化、日射量変化、および植物の肥料要求度に応じた給液を行う。そのために、１回の給液動作による最小単位の給液量を決め、日の出からの時間経過に応じて、設定時刻毎に設定回数の給液を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２２３１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、環境管理機器、給液管理機器は、それぞれ特徴をもっている。例えば、メーカー毎に異なる制御機能、シーケンス、通信規約等が備わっている。管理温度精度、温度変化のなだらかさなどの植物生育上の配慮機能が性能の差として存在するが、これらの機器に共通していることは、ハウス内温度などの環境を計測して、設定された数値に、時間等の要素を組み合わせて、環境の変化管理を行うことである。
【０００６】
最近では、変化管理に、人工知能、ビックデータからの偏差値を組み込み、植物の生育に最適な環境を作り出すための環境制御技術が求められている。このためには、環境管理機器、給液管理機器による管理制御シーケンス等を改良する必要がある。しかし、環境管理機器、給液管理機器は、メーカー毎に性能、特性が異なり、通信規約等も相違し、各環境管理機器を制御する制御機器の通信インターフェース、データ構造も相違する。このため、環境管理機器、給液管理機器を改良して目標とする変化管理を実現することは容易ではなく、費用が嵩む。
【０００７】
本発明の目的は、このような点に鑑みて、環境管理機器、給液管理機器、あるいは、これらを通信回線を介して統合的に管理する環境制御システムに、改良、変更を加えることなく、目標とする変化管理を簡単かつ廉価に実現できる環境制御方法、および当該環境制御方法を実現するために用いる制御拡張ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の対象である環境制御システム、例えば、園芸施設等における環境制御システムでは、環境管理機器が、管理対象の場所に配置した環境センサのセンサ検出信号を、一般的な信号線であるセンサ回線を介して取り込み、検出された環境情報（センサ検出信号）に基づき、予め組み込まれている設定手順に従って環境制御を行う。
【０００９】
本発明による環境制御システムを用いた環境制御方法では、環境センサのセンサ検出信号を、模擬信号発生器に入力し、当該模擬信号発生器からセンサ回線を介して環境管理機器に送信する。また、模擬信号発生器に通信機能を持たせ、模擬信号発生器に通信回線を介して制御器を接続し、制御器により、模擬信号発生器を、動作状態および非動作状態に切り替え可能とする。
【００１０】
非動作状態では、センサ検出信号を、そのまま、センサ回線を介して環境管理機器に送信する。これにより、環境管理機器は実際に検出された環境情報に基づき、本来備わっている管理動作を行う。これに対して、動作状態に切り替えると、模擬信号発生器は、センサ検出信号に所定の信号処理を施して得られる模擬センサ検出信号を、センサ回線を介して環境管理機器に送信する。環境管理機器は、センサ回線を介して受信する模擬センサ検出信号を、環境センサからのセンサ検出信号として取り込むので、模擬センサ検出信号に基づき、すなわち、実際に検出された環境情報とは異なる情報に基づき、本来備わっている設定手順に従って環境制御を行う。
【００１１】
環境管理機器は、いずれの場合においても、本来設定されている設定手順で動作するが、結果として得られる環境に対する管理制御形態が変化する。例えば、温度管理を行う環境管理機器の場合において、接続されている温度センサに対して、模擬信号発生器として模擬センサを追加し、実際の検出温度を増減させた模擬検出温度を発生させて、温度管理機器に入力する。これにより、温度管理機器の制御、例えば、管理設定温度を変えた場合と同じ温度制御動作を実現できる。
【００１２】
このように、本発明によれば、環境管理機器の特徴、性能をそのまま生かすことができ、また、制御器の側から、有線通信あるいは無線通信により、模擬信号発生器を介して環境管理機器を間接的に操作して、その特徴、性能を変更できる。よって、環境管理機器および当該環境管理機器、並びに、これらを統合的に管理する制御システムの通信インターフェース、データ処理などの変更を必要とせず、従って、それらの回路構成の詳細を知ることなく、所望の環境管理動作を実現できる。
【００１３】
本発明の環境制御方法は、太陽光を利用して植物を栽培する園芸施設の環境制御に用いることができる。この場合、環境センサによって検出される環境情報は、温度、湿度、二酸化炭素濃度、風向、風速、降雨量、日射量、気圧、時刻、培地温度などである。例えば、二酸化炭素濃度および時間に基づき、コントローラーと二酸化炭素発生装置から構成される二酸化炭素管理機器によって、施設内の二酸化炭素濃度が制御される。湿度、時間等に基づき、コントローラーとミスト発生装置から構成される湿度管理機器によって、施設内の湿度管理が行われる。
【００１４】
園芸施設の場合、環境制御システムには、栽培対称の植物に、水、養液あるいは肥料の供給を予め設定された制御手順に従って行う給液管理機器が備わっている。給液管理機器の手動操作盤には、所定の給液量で給液動作を行なわせるスタート信号を手動入力するためのマニュアルスイッチが配置されている。この場合には、手動操作盤に、スタート信号を発生可能なスタート信号発生器を接続し、スタート信号発生器を、通信回線を介して、制御器に接続し、制御器からの指令に基づき、スタート信号発生器からスタート信号を発生させて、給液管理機器に、給液動作を行わせることができる。
【００１５】
給液管理器に備わっている給液制御動作に加えて、制御器の側からの指令に基づき、給液を行うタイミング、回数を追加できる。例えば、日射量に基づき給液量を制御するための給液動作を追加できる。また、制御器の側からの指令が無い場合には、給液管理機器の特徴、性能をそのまま利用して、給液動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用可能なイチゴ栽培ハウスの全体構成を示す説明図である。
【図２】図１のイチゴ栽培ハウスに設置されている高設ベンチを示す説明図、および、ｂ−ｂ線で切断した部分を示す概略横断面図である。
【図３】図１のイチゴ栽培ハウスに設置されている環境制御システムを示す概略構成図である。
【図４】図３の環境制御システムに追加される制御拡張ユニットを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明の環境制御方法の実施の形態を説明する。図１は、本発明が対象とする環境制御システムが備わっているイチゴ栽培ハウスの一例を示す説明図であり、図２（ａ）は高設ベンチを示す説明図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ線で切断した部分を示す高設ベンチの概略横断面図である。
【００１８】
（イチゴ栽培ハウスの全体構成）
イチゴ栽培ハウス１は、光透過性のシート、板材等から構成された一般的なものであり、その内部には、イチゴの養液栽培用の高設ベンチ２が並列配置されており、各列の高設ベンチ２の間には作業員、作業台車などの通路用の隙間が形成されている。図１においては一列分の高設ベンチ２を模式的に示してある。
【００１９】
各高設ベンチ２の上に沿って養液供給管７が配置されている。養液供給管７は養液供給ポンプ１３を介して養液供給タンク１４につながっており、ここから養液が供給される。養液栽培容器４の底に配置されている排水パイプ９は例えば地下に設置した排水浄化タンク１５につながっており、廃液がここに回収されて浄化される。浄化後の液体は、給水タンク１６に戻される。給水タンク１６内の液体は、給水ポンプ１７から給水管１８を介して各部に供給される。例えば、高設ベンチ２の真上に沿って一定間隔で下向きに配置されている液体噴霧ノズル１９に供給される。これらの液体噴霧ノズル１９からの噴霧によって、高設ベンチ２のミスト冷却を行うことができる。
【００２０】
各列の高設ベンチ２の真下に位置するハウス床面部分２０に沿って、ビニールシートなどの可撓製シート素材からなる可撓製ダクト２１が配置されている。可撓製ダクト２１における上方を向いている外周面部分には、そのパイプ長手方向に沿って一定の間隔で空気吹き出し孔２１ａが形成されている。可撓製ダクト２１の先端は開口しており、後端は、ハウス床面部分２０から立ち上がっている硬質素材からなるエルボー型の立ち上げダクト２２の上端開口に接続されている。
【００２１】
各立ち上げダクト２２の下端は、ハウス床下に配置した床下ダクト２３に接続されている。床下ダクト２３はハウス内暖房用の暖房機２４の送風口２５に接続されている。暖房機２４には、その吸気口２６を、イチゴ栽培ハウス１外に連通する外気取り入れ口２７および当該イチゴ栽培ハウス１の内部に連通する内気取り入れ口２８の一方に選択的に接続するシャッター機構２９が備わっている。
【００２２】
また、イチゴ栽培ハウス１内の炭酸ガス濃度を調整するために炭酸ガス発生装置３９が配置されている。炭酸ガス発生装置３９から発生する炭酸ガスは、外気取り入れ口２７および内気取り入れ口２８に供給可能となっている。炭酸ガス発生装置３９としては各種の構成のものを使用することができる。また、外気と内気の混合割合を調整することで、イチゴ栽培ハウス１内の炭酸ガス濃度を所定の範囲で調節することが可能である。
【００２３】
イチゴ栽培ハウス１内において、その天井には、ハウス床面から所定高さの位置において光透過率の異なる複数枚、本例では２枚の遮光カーテン３１、３２が上下に所定の間隔を開けて配置されている。これらの遮光カーテン３１、３２は、それぞれ、開閉機構３３、３４によって左右に個別に開閉可能である。上側の遮光カーテン３１の上側には、保温カーテン３５が配置されており、保温カーテン３５も開閉機構３６によって左右に開閉可能となっている。なお、イチゴ栽培ハウス１の屋根には開閉可能な換気窓３７が配置されている。
【００２４】
高設ベンチ２は、図２（ｂ）に示すように、パイプ材、アングル材を組み立てることにより構成した支持台３の上に、発泡プラスチック製の養液栽培容器４を載せた構成となっている。養液栽培容器４は上方に開口した凹断面形状のものであり、その凹部５にはロックウール微粒綿などからなる培地６が形成されている。
【００２５】
培地６の上には、長手方向に水平に延びる養液供給管７が配置されており、ここに形成されている供給孔から養液が培地６に供給される。養液栽培容器４の凹部５の底部中央には長手方向に延びる排水溝８が形成されており、ここには網状パイプからなる排水パイプ９が配置されており、廃液が排水溝８に集められ、排水パイプ９に流れ込み、ここを通って排出される。
【００２６】
養液栽培容器４の凹部表面は防水シート１０で覆われており、その上には防根シート１１が敷かれている。凹部底面には、防水シート１０と防根シート１１の間に左右一対の電熱線テープ１２が貼り付けられている。電熱線テープ１２は養液栽培容器４の長手方向に延びている。
【００２７】
（環境制御システム）
図３はイチゴ栽培ハウス１の環境制御システムを示す概略ブロック図である。環境制御システム４０は、コントローラー４１を備え、コントローラー４１は、マイクロコンピューターを中心に構成され、制御部４１ａ、記憶部４１ｂ、時計部４１ｃを備えている。また、記憶部４１ｂに各日の日の出・日の入り時刻などを設定し、あるいは、入力情報に基づき設定時刻を更新可能な時刻設定更新部４１ｄを備えている。
【００２８】
コントローラー４１には、炭酸ガス濃度、温度、湿度、給液時間・回数、光量などの各種の制御用パラメータ管理用の駆動条件を入力設定するための手動操作盤４２が接続されている。手動操作盤４２を介して、各日の日の出・日の入りなどの時刻の設定入力、更新入力が可能である。また、手動操作盤４２には、給液動作を行わせるための手動操作用のマニュアルスタートスイッチが４２ａが配置されている。
【００２９】
コントローラー４１の入力側には、センサ回線群４３を介して、イチゴ栽培ハウス１内の炭酸ガス濃度、温度、日射量、湿度を検出する環境センサ群４４、および、イチゴ栽培ハウス１外の外気温、日射量、降雨量、風向、風速を検出する環境センサ群４５が接続されている。コントローラー４１の出力側には、制御対象である、暖房機２４、シャッター機構２９、遮光カーテン３１、３２の開閉機構３３、３４、保温カーテン３５の開閉機構３６、液体噴霧ノズル１９に液体を供給するための給水ポンプ１７、電熱線テープ１２に対する給電制御器４６、換気窓３７の開閉機構３８、炭酸ガス発生装置３９などに接続されている。
【００３０】
コントローラー４１、および、上記の各部には、共通の通信規格により通信を行う入出力用の共通の通信モジュールが搭載されており、通信回線４７を介して通信を行うことが可能である。コントローラー４１には、温度管理用の駆動条件、炭酸ガス濃度管理条件等の各種の制御条件、動作シーケンス等が設定されており、センサ検出信号（環境情報）に基づき、これらの設定条件・手順に従って環境制御動作を行う。なお、補光制御を行う場合には、人工照明設備が追加される。各部の駆動電力は電力盤４８から電力線４９を介して供給される。
【００３１】
コントローラー４１は、通信回線４７を介して、パーソナルコンピューターなどの通信端末１００を接続することにより、コントローラー４１との間の通信が可能であり、炭酸ガス濃度管理状態、温度管理状態等を、通信回線４７を介して監視可能である。
【００３２】
（制御拡張ユニット）
上記構成の環境制御システム４０において、各部の制御を、コントローラー４１に設定されている制御形態とは異なる形態に変更する場合には、制御拡張ユニットが取り付けられる。例えば、設定されている温度管理制御とは異なる制御形態でハウス内の温度管理を行うために、制御拡張ユニット５０を取り付け可能である。
【００３３】
図４は、温度管理用の制御拡張ユニット５０を示す説明図である。制御拡張ユニット５０は、模擬信号発生器５１および制御器６０を備えている。これに加えて、模擬信号発生器５１に接続された温度センサを備えていてもよい。
【００３４】
模擬信号発生器５１は、温度センサ４４ａから検出センサ信号Ｓを入力可能な入力ポート５２と、センサ回線群４３のセンサ回線４３ａが接続される出力ポート５３とを備えている。また、入力ポート５２を介して入力される検出センサ信号Ｓに、所定の信号処理を施して模擬検出センサ信号Ｓ１を生成する模擬信号生成回路５４と、検出センサ信号Ｓおよび模擬検出センサ信号Ｓ１を選択的に出力ポート５３から出力させる切替回路５５とを備えている。さらに、制御器６０との間で双方向通信を行うための通信モジュール５６を備えている。制御器６０は、制御部６１と、模擬信号発生器５１との間で双方向通信を行うための通信モジュール６２と、入出力部６３とを備えている。
【００３５】
制御拡張ユニット５０を使用する場合には、温度センサ４４ａと、コントローラー４１との間に、模擬信号発生器５１を接続する。すなわち、図４において破線で示すように、温度センサ４４ａからセンサ回線４３ａを外し、当該温度センサ４４ａを模擬信号発生器５１の入力ポート５２に接続する。模擬信号発生器５１の出力ポート５３にセンサ回線４３ａを接続して、温度センサ４４ａの検出センサ信号Ｓを、模擬信号発生器５１を介してコントローラー４１に送信可能にする。
【００３６】
制御器６０の入出力部６３を操作して、制御器６０から制御信号を模擬信号発生器５１に送信する。模擬信号発生器５１では、制御器６０から受信した制御信号に基づき、切替回路５５が切り替わり、検出センサ信号Ｓをそのまま出力する非動作状態および模擬検出センサ信号Ｓ１を出力する動作状態のいずれかに設定される。
【００３７】
非動作状態では、温度センサ４４ａの検出センサ信号Ｓがそのまま、コントローラー４１に入力される。コントローラー４１は、検出センサ信号Ｓ、すなわち、検出された実際の温度に基づき、設定されている温度管理制御動作を行う。
【００３８】
これに対して、動作状態に切り替わると、模擬信号生成回路５４において、温度センサ４４ａの検出センサ信号Ｓに対して信号処理を施して、模擬検出センサ信号Ｓ１を生成し、これをコントローラー４１に送信する。すなわち、検出された実際の温度を高め、あるいは低めに調整し、調整後の温度を、検出温度としてコントローラー４１に提供する。コントローラー４１の側では、受けとった信号に基づき、設定されている温度管理制御動作を行う。
【００３９】
実際の検出センサ信号Ｓに対して、模擬検出センサ信号Ｓ１をどのように設定するのかに応じて、コントローラー４１における温度管理制御動作が変更される。環境制御システム４０のコントローラー４１、通信系などに変更等を加えることなく、単に、制御拡張ユニット５０を温度センサ４４ａとコントローラー４１の間に付設するだけで、温度管理制御動作を変更できる。換言すると、制御器６０の側から、温度管理制御動作を変更することができる。模擬信号生成回路５４の特性は固定されていてもよいが、制御器６０の側から設定変更可能にしておけば、より柔軟できめの細かい温度管理制御動作を実現できる。
【００４０】
例えば、イチゴ栽培ハウス１内の温度管理制御においては、当日が始まる時刻である日の出時刻を０時とすると、０時から所定時間後、例えば０時から１時間後の１時に、施設内温度が例えば１５℃に維持されるように、施設内の温度制御動作が行われる。温度制御動作において、例えば、高設ベンチ２を加温する場合には、暖房機２４を駆動して温風を供給して、各高設ベンチ２の真下に沿って配置されている可撓製ダクト２１の空気吹き出し孔２１ａから温風を高設ベンチ２の底に吹き付ける。夜間などのように外気温が低い場合には、電熱線テープ１２を発熱させて高設ベンチ２を温め、保温カーテン３５を開閉制御して高設ベンチ２を所定の温度状態に維持する。一方、日中において日差しが強い場合には遮光カーテン３１、３２の双方あるいは一方を閉じて直射日光によって高設ベンチ２が過熱状態にならないように制御する。また、液体噴霧ノズル１９から液体を噴霧して、イチゴ栽培ハウス内をミスト冷却する。コントローラー４１と暖房機２４等とによって、環境管理機器が構成される。温度管理用の制御拡張ユニット５０を追加することにより、検出温度に対する、これらの各器具の動作制御形態を変更できる。
【００４１】
また、炭酸ガス施肥管理制御など、温度管理以外についても、制御拡張ユニットを用いて、同様に制御形態を変更できる。例えば、炭酸ガス施肥管理制御の場合には、模擬信号発生器５１として、炭酸ガス濃度センサ４４ｂ（図３参照）の検出センサ信号から模擬検出センサ信号を生成する模擬信号発生器を、炭酸ガス濃度センサ４４ｂとコントローラー４１の間に接続すればよい。環境センサのそれぞれに対応した模擬信号発生器５１を配置し、これらを、例えば１台の制御器６０によって遠隔制御することができる。
【００４２】
炭酸ガス施肥管理制御においては、コントローラー４１は、時計部４１ｃに対して、当日が始まる時刻である日の出時刻を０時に設定し、０時を基準としてカウントされる時計部４１ｃの時刻に基づき、施設内の炭酸ガス施肥動作を制御する。炭酸ガスの供給は、例えば、暖房機２４を送風モードで駆動し、炭酸ガス発生装置３９によって発生させた炭酸ガスを、外気取り入れ口２７あるいは内気取り入れ口２８に供給する。炭酸ガスを含む空気を、送風モードの暖房機２４によって、各高設ベンチ２の真下に沿って配置されている可撓製ダクト２１の空気吹き出し孔２１ａから高設ベンチ２の底に吹き出す。炭酸ガス濃度は、環境センサ群４４に含まれる炭酸ガス濃度センサ４４ｂによって検出される。この場合には、コントローラー４１と炭酸ガス発生装置３９等とによって、炭酸ガス濃度管理用の環境管理機器が構成される。
【００４３】
炭酸ガス施肥動作では、例えば、０時（翌日の日の出時刻）よりも前の時刻から炭酸ガス施肥を開始して、イチゴの１日が始まる０時（日の出時刻）において、施設内の炭酸ガス濃度が目標とする濃度となるようにする。そのために、コントローラー４１の制御部４１ａは、翌日が始まる日の出時刻を、記憶部４１ｂから事前に読み込み、時計部４１ｃに設定されている当日の日の出・日の入り時刻を更新する。例えば、日の出時刻の１．５時間前の時刻から、炭酸ガスの供給を開始する。炭酸ガスの供給開始後は、炭酸ガス濃度センサ４４ｂによって検出される濃度が、翌日が始まる日の出時刻において、予め設定されている濃度に到達するように、濃度制御を行う。翌日が始まる日の出時刻になったことが検出された後は、設定濃度を維持しながら、炭酸ガスの供給を所定時間に亘って行う。例えば、炭酸ガスの吐出開始時刻から４〜６時間経過した後の時刻において炭酸ガスの供給を止める。このような制御動作において、検出される炭酸ガス濃度を、制御拡張ユニットの側において変更してコントローラー４１に入力することで、結果として、コントローラー４１による炭酸ガス施肥動作を変更できる。
【００４４】
（給液管理制御）
次に、図１に示すように、各高設ベンチ２の上に沿って配置されている養液供給管７は養液供給ポンプ１３を介して養液供給タンク１４につながっており、ここから養液が供給される。養液栽培容器４の底に配置されている排水パイプ９は例えば地下に設置した排水浄化タンク１５につながっており、廃液がここに回収されて浄化される。浄化後の液体は、給水タンク１６に戻される。給水タンク１６内の液体は、給水ポンプ１７から給水管１８を介して各部に供給される。例えば、高設ベンチ２の真上に沿って一定間隔で下向きに配置されている液体噴霧ノズル１９に供給される。これらの液体噴霧ノズル１９からの噴霧によって、高設ベンチ２のミスト冷却を行うことができる。
【００４５】
コントローラー４１は、養液供給ポンプ１３を制御して、１日のうちの予め設定した所定時間帯において、単位時間当たり所定の給液量で、養液をイチゴに供給する給液動作を行わせる。また、コントローラー４１は、排水パイプ９を介して回収される排液量の変化に基き、当該排液量が予め設定した設定量に維持されるように、単位時間当たりの給液量を増減させる給液量管理を行うこともできる。コントローラー４１および養液供給ポンプ１３等によって、給液管理機器が構成される。
【００４６】
例えば、所定の時間帯になると、コントローラー４１の制御の下で、初期設定給液量で養液をイチゴの苗木に供給する給液動作を行う。初期設定給液量は、苗木の養液消費量よりも多目に設定される。給液動作の開始から所定時間が経過すると、排液が回収され始める。供給される養液はイチゴの苗木によって消費されると共に所定量が培地に保持される。苗木による養液消費量が一定の場合には、排液が回収され始めてから所定時間が経過すると、単位時間当たりの排液量がほぼ一定になる。
【００４７】
日射量などが時間経過に伴って変動すると、それに応じて苗木の光合成速度が変化して液体消費量も変化する。また、二酸化炭素供給系が備わっている高設栽培ベンチの場合には、その供給量の変動に応じて光合成速度が変化するので液体消費量も変化する。養液消費量が変化すると、それに応じて、排液量も変化する。一定の給液量で給液動作を行っている状態において、光合成が盛んになると、養液消費量が増加するので、排液量が減少する。コントローラー４１は、排液量が設定量よりも少なくなると、排液量が設定量に戻るように給液量を初期給液量よりも増加させる。逆に排液量が増加した場合には、給液量を減少させる。これにより、苗木の養液消費量に対応した給液動作を精度良く行うことができる。
【００４８】
ここで、図４に示すように、コントローラー４１の手動操作盤４２には、マニュアルスタートスイッチ４２ａが配置されている。マニュアルスタートスイッチ４２ａを操作すると、所定の給液量で１回の給液動作が行われる。
【００４９】
給液管理動作制御を変更する場合には、図４に示すように、制御拡張ユニット５０として、制御器６０とスタート信号発生器７０とを備えた構成のものを用いる。スタート信号発生器７０は、制御器６０と双方向通信が可能な通信モジュール７１が搭載されている。スタート信号発生器７０から出力されるスタート信号を、マニュアルスタートスイッチ４２ａからの出力として、コントローラー４１の入力側に供給する。制御器６０に設定したシーケンスに従って、スタート信号発生器７０から出力されるスタート信号の発生タイミング、発生回数等を制御する。これにより、コントローラー４１の側に設定されている給液管理制御に、変更を加えることができる。
【００５０】
（その他の実施の形態）
なお、上記の例は、本発明をイチゴ栽培の環境制御システムに適用した場合である。本発明は、園芸施設に限らず、その他の施設における環境制御システムに対しても同様に適用可能である。例えば、商業ビル等の建物において、温度センサに基づき室内温度制御などを行う既設の環境制御システムに、環境制御用拡張ユニットを付設すれば、環境制御システムに変更を加えることなく、所望の室内温度制御を実現できる。
【符号の説明】
【００５１】
１      イチゴ栽培ハウス
２      高設ベンチ
３      支持台
４      養液栽培容器
５      凹部
６      培地
７      養液供給管
８      排水溝
９      排水パイプ
１０    防水シート
１１    防根シート
１２    電熱線テープ
１３    養液供給ポンプ
１４    養液供給タンク
１５    排水浄化タンク
１６    給水タンク
１７    給水ポンプ
１８    給水管
１９    液体噴霧ノズル
２０    ハウス床面部分
２１    可撓製ダクト
２１ａ  空気吹き出し孔
２２    立ち上げダクト
２３    床下ダクト
２４    暖房機
２５    送風口
２６    吸気口
２７    外気取り入れ口
２８    内気取り入れ口
２９    シャッター機構
３１    遮光カーテン
３２    遮光カーテン
３３、３４、３６、３８  開閉機構
３５    保温カーテン
３７    換気窓
３９    炭酸ガス発生装置
４０    環境制御システム
４１    コントローラー
４１ａ  制御部
４１ｂ  記憶部
４１ｃ  時計部
４１ｄ  時刻設定更新部
４２    手動操作盤
４２ａ  マニュアルスタートスイッチ
４３    センサ回線群
４３ａ  センサ回線
４４    環境センサ群
４４ａ  温度センサ
４４ｂ  炭酸ガス濃度センサ
４５    環境センサ群
４６    給電制御器
４７    通信回線
４８    電力盤
４９    電力線
５０    制御拡張ユニット
５１    模擬信号発生器
５２    入力ポート
５３    出力ポート
５４    模擬信号生成回路
５５    切替回路
５６    通信モジュール
６０    制御器
６１    制御部
６２    通信モジュール
６３    入出力部
７０    スタート信号発生器
７１    通信モジュール
１００  通信端末
Ｓ      検出センサ信号
Ｓ１    模擬検出センサ信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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