(57)【要約】【課題】植物栽培と関連づけて太陽光発電パネルを制御することができる圃場管理装置および圃場管理システムを提供する。【解決手段】本発明の圃場管理装置５０は、植物１の上方に設置される太陽光発電パネル１１と、太陽光発電パネル１１の姿勢を変更する姿勢変更部１２とを備えている。また、圃場管理装置５０は、植物１の成長に必要な光飽和点に対応する基準照度のデータが記憶された照度データ記憶部９と、基準照度のデータに基づいて、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を変更させる制御部５とを備えている。【選択図】図１
2015065387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の上方に設置される太陽光発電パネルと、
前記太陽光発電パネルの姿勢を変更する姿勢変更部と、
前記植物の成長に必要な光飽和点に対応する基準照度のデータが記憶された照度データ記憶部と、
前記基準照度のデータに基づいて、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を変更させる制御部とを備えた、圃場管理装置。
【請求項２】
前記植物に照射される光の照度を取得するように、前記太陽光発電パネルの下側の空間内に設けられた内部照度センサをさらに備え、
前記制御部は、
前記植物に照射される光の照度が前記基準照度より大きい場合には、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を前記太陽光発電パネルの受光量が大きくなるように変更させ、
前記植物に照射される光の照度が前記基準照度と同一である場合には、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を維持させ、
前記植物に照射される光の照度が前記基準照度より小さい場合には、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を前記太陽光発電パネルの受光量が小さくなるように変更させる、請求項１に記載の圃場管理装置。
【請求項３】
前記太陽光発電パネルによって太陽光が遮られることなく、前記太陽光の照度を取得するように、前記太陽光発電パネルの下側の空間の外側に設けられた外部照度センサをさらに備え、
前記制御部は、前記太陽光の照度が前記基準照度よりも小さい場合には、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を前記太陽光発電パネルの受光量が最小になる姿勢に変更させるか、または、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を前記太陽光発電パネルの受光量が最小になる姿勢の状態で維持させる、請求項１に記載の圃場管理装置。
【請求項４】
前記植物に光を照射する光源と、
前記植物に照射される光の照度を取得するように、前記太陽光発電パネルの下側の空間内に設けられた内部照度センサとをさらに備え、
前記制御部は、
前記太陽光発電パネルの姿勢が前記太陽光発電パネルの受光量が最小になる姿勢になっている状態で、前記光源を発光させ、
前記植物に照射される光の照度として、前記光源の光の照度と前記太陽光の照度との合計照度を取得し、
前記合計照度が前記基準照度以上となるように、前記光源の発光状態を調整する、請求項３に記載の圃場管理装置。
【請求項５】
前記植物に照射される光の照度を取得するように、前記太陽光発電パネルの下側の空間内に設けられた内部照度センサをさらに備え、
前記照度データ記憶部は、前記植物の成長に必要な日長時間を示す基準日長時間データを含み、
前記制御部は、
前記植物に照射される光の照度が前記基準照度以上になっている時間の合計値を積算日長時間として算出し、
前記積算日長時間が前記基準日長時間以上になっている場合には、前記太陽光発電パネルの受光量が最大になるように、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を変更させる、請求項１に記載の圃場管理装置。
【請求項６】
前記太陽光発電パネルは、該太陽光発電パネルの受光面の裏側面上に設けられた光源を含み、
前記光源は、前記太陽光発電パネルで発電された電気を利用して発光する、請求項１に記載の圃場管理装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の圃場管理装置と、
前記圃場管理装置に電気情報通信網を介して接続され、前記圃場管理装置を遠隔から制御する遠隔制御装置とを備えた、圃場管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電パネルを備えた圃場管理装置および圃場管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から太陽光発電パネルを用いる圃場管理装置の研究がなされている。この圃場管理装置は、圃場において農産物が生産される土地の上方に太陽光発電パネルを設置することにより、太陽光発電と植物の育成との双方を同じ土地で実現するものである。この装置の研究は、我が国においては農地法の規制が緩和されたため、今後盛んになることが予想される。このような圃場管理装置に関する技術としては、下記の特許文献１および２が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０５−２７７０３８号公報
【特許文献２】実用新案登録  第３１８２０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽光発電パネルには、姿勢が固定されたもののみならず、姿勢を変更し得るものもある。しかしながら、従来の太陽光発電パネルを用いる圃場管理装置においては、太陽光発電パネル同士の間を通過する光が植物に照射されるように、太陽光発電パネル同士が互いに所定の間隔をおいて配置されているだけである。つまり、上記した従来の圃場管理装置においては、植物栽培と関連つけて太陽光発電パネルの姿勢を制御するものは存在しない。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、植物栽培と関連づけて太陽光発電パネルを制御することができる圃場管理装置および圃場管理システム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】
【０００６】
本発明の実施の形態の圃場管理装置は、植物の上方に設置される太陽光発電パネルと、前記太陽光発電パネルの姿勢を変更する姿勢変更部とを備えている。また、その装置は、前記植物の成長に必要な光飽和点に対応する基準照度のデータが記憶された照度データ記憶部と、前記基準照度のデータに基づいて、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を変更させる制御部とを備えている。
【０００７】
本発明の実施の形態の圃場管理装置は、前記植物に照射される光の照度を取得するように、前記太陽光発電パネルの下側の空間内に設けられた内部照度センサをさらに備えていることが好ましい。この場合、前記制御部は、前記植物に照射される光の照度が前記基準照度より大きい場合には、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を前記太陽光発電パネルの受光量が大きくなるように変更させことが好ましい。また、前記制御部は、前記植物に照射される光の照度が前記基準照度と同一である場合には、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を維持させることが好ましい。さらに、前記制御部は、前記植物に照射される光の照度が前記基準照度より小さい場合には、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を前記太陽光発電パネルの受光量が小さくなるように変更させることが好ましい。
【０００８】
本発明の実施の形態の圃場管理装置は、前記太陽光発電パネルによって太陽光が遮られることなく、前記太陽光の照度を取得するように、前記太陽光発電パネルの下側の空間の外側に設けられた外部照度センサをさらに備えていることが好ましい。この場合、前記制御部は、前記太陽光の照度が前記基準照度よりも小さい場合には、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を前記太陽光発電パネルの受光量が最小になる姿勢に変更させるか、または、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を前記太陽光発電パネルの受光量が最小になる姿勢の状態で維持させることが好ましい。
【０００９】
本発明の実施の形態の圃場管理装置は、前記植物に光を照射する光源をさらに備えていることが好ましい。また、前記照度センサは、前記植物に照射される光の照度を取得するように、前記太陽光発電パネルの下側の空間内に設けられた内部照度センサをさらに備えていることが好ましい。この場合、前記制御部は、前記太陽光発電パネルの姿勢が前記太陽光発電パネルの受光量が最小になる姿勢になっている状態で、前記光源を発光させることが好ましい。さらに、制御部は、前記植物に照射される光の照度として、前記光源の光の照度と前記太陽光の照度との合計照度を取得し、前記合計照度が前記基準照度以上となるように、前記光源の発光状態を調整することが好ましい。
【００１０】
本発明の実施の形態の圃場管理装置は、前記植物に照射される光の照度を取得するように、前記太陽光発電パネルの下側の空間内に設けられた内部照度センサをさらに備えていることが好ましい。この場合、前記照度データ記憶部は、前記植物の成長に必要な日長時間を示す基準日長時間データを含んでいることが好ましい。また、前記制御部は、前記植物に照射される光の照度が前記基準照度以上になっている時間の合計値を積算日長時間として算出することが好ましい。さらに、制御部は、前記積算日長時間が前記基準日長時間以上になっている場合には、前記太陽光発電パネルの受光量が最大になるように、前記姿勢変更部に前記太陽光発電パネルの姿勢を変更させることが好ましい。
【００１１】
本発明の実施の形態の圃場管理装置は、前記太陽光発電パネルは、該太陽光発電パネルの受光面の裏側面上に設けられた光源を含んでいることが好ましい。この場合、前記光源は、前記太陽光発電パネルで発電された電気を利用して発光することが好ましい。
【００１２】
本発明の実施の形態の圃場管理システムは、上述の圃場管理装置と、前記圃場管理装置に電気情報通信網を介して接続され、前記圃場管理装置を遠隔から制御する遠隔制御装置とを備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、植物栽培と関連づけて太陽光発電パネルを制御する圃場管理装置および圃場管理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の圃場管理装置を説明するための模式図である。
【図２】本発明の実施形態の圃場管理装置における照度データ記憶部に記憶されたデータを説明するための図である。
【図３】晴天時の照度（光量）と時間との関係の一例を示す図である。
【図４】曇天時の照度（光量）と時間との関係の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態の圃場管理装置における太陽光発電パネルの最小量受光姿勢（植物の最大量受光姿勢）を示す図である。
【図６】本発明の実施形態の圃場管理装置における太陽光発電パネルの最大量受光姿勢（植物の最小量受光姿勢）を示す図である。
【図７】本発明の実施形態の圃場管理装置における太陽光発電パネルの適正量受光姿勢（植物の基準照度光受光姿勢）を示す図である。
【図８】太陽光発電パネルが発電した電気を利用して植物に光を照射する照明姿勢を示す模式図である。
【図９】本発明の実施形態の圃場管理装置における姿勢変更処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態の圃場管理装置における適正量受光処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態の圃場管理装置におけるＬＥＤ（Light Emitting Diode）点灯時処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
本実施の形態の圃場管理装置５０を図１および図２を参照しながら説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態の圃場管理装置５０は、露地栽培が行われている圃場において用いられ得るものである。圃場管理装置５０は、植物１の上方に設置された太陽光発電パネル１１を備えている。
【００１８】
太陽光発電パネル１１は、地面に設置された支持部１０によって支持されている。この支持部１０は、植物１に照射される太陽光を遮る量を低減する観点から、柱と梁のみからなるフレーム状のものであることが好ましい。
【００１９】
太陽光発電パネル１１は、姿勢変更部１２を介して、支持部１０に対して回転可能に設置されている（図５〜図８参照）。したがって、太陽光発電パネル１１は、姿勢変更部１２によって、その姿勢が変更され得る。本実施の形態においては、姿勢変更部１２は、太陽光発電パネル１１を１つの回転軸まわりに所定の角度だけ回転させることができる。太陽光発電パネル１１の姿勢が変更されると、太陽光の太陽光発電パネル１１への入射角が変化する。したがって、後述する制御部５は、姿勢変更部１２を制御することにより、太陽光発電パネル１１の受光量を変化させることができる。
【００２０】
なお、太陽光発電パネル１１の姿勢は、本実施の形態のように、１つの回転軸まわりの回転により変更されてもよいが、２つの回転軸まわりまたは３つの回転軸まわりの回転の組合せによって変更されてもよい。太陽光発電パネル１１が、複数の回転軸のそれぞれまわりに回転できる場合には、太陽光発電パネル１１がとることができる姿勢を多様化させることができる。
【００２１】
太陽光発電パネル１１の下側の空間内における植物１の近傍には、植物１に照射される光の照度を取得する内部照度センサ２Ａが設けられている。内部照度センサ２Ａは、通常の使用状態では、太陽光発電パネル１１同士の間を通過した太陽光のみの照度を取得する。一方、後述するＬＥＤ１１が発光している場合には、太陽光発電パネル１１同士の間を通過した太陽光とＬＥＤ１１Ｌが発する光との合計の照度を取得することになる。この内部照度センサ２Ａは、植物１に取り付けられていてもよい。内部照度センサ２Ａは、太陽光発電パネル１１が太陽光を遮っているときに、植物１にどの程度の照度の光が照射されているかを測定する目的で設置される。そのため、内部照度センサ２Ａは、太陽光が太陽光発電パネル１１に遮られる位置に設けられていればよい。言い換えれば、内部照度センサ２Ａは、太陽光発電パネル１１の影が形成される位置に設けられていればよい。
【００２２】
本実施の形態においては、複数の内部照度センサ２Ａが、圃場すなわち太陽光発電パネル１１の下側の領域において、均等に分布するように配置されている。したがって、複数の内部照度センサ２Ａの平均値を植物１に照射される光の照度として用いることができる。これによれば、太陽光発電パネル１１の下側の領域全体の平均照度を取得することができる。また、多数の内部照度センサ２Ａを圃場全体に均一に分布するように設置すれば、内部照度センサ２Ａの設置位置の依存した照度の相違によって生じる問題の発生を防止することができる。つまり、太陽光発電パネル１１の影が形成される時間の長短に起因した計測照度のばらつきの問題の発生を防止することができる。
【００２３】
また、太陽光発電パネル１１の下側の空間の外側には、外部照度センサ２Ｂが設けられている。外部照度センサ２Ｂは、太陽光が太陽光発電パネル１１によって遮られることがない位置に設けられているため、太陽光の照度そのものの値を取得することができる。内部照度センサ２Ａおよび外部照度センサ２Ｂは、照度の値を取得できるものであれば、屋外フィールドサーバーのような形態のものであってもよい。なお、図１においては、外部照度センサ２Ｂは、太陽光発電パネル１１の下側の空間の側方に設けられている。しかしながら、外部照度センサ２Ｂは、太陽光が太陽光発電パネル１１によって遮られないのであれば、太陽光発電パネル１１の上側の空間に設けられていてもよい。
【００２４】
また、圃場管理装置５０は、上述の姿勢変更部１２を制御する制御部５を備えている。内部照度センサ２Ａおよび外部照度センサ２Ｂのそれぞれと制御部５との間に通信手段４が設けられている。制御部５は、通信手段４を介して、内部照度センサ２Ａおよび外部照度センサ２Ｂのそれぞれにより取得された照度のデータ受け取る。また、制御部５と姿勢変更部１２との間には通信手段６が設けられている。通信手段６は、制御部５の制御信号を姿勢変更部１２へ送信するためのものである。通信手段４および６は、無線通信手段であることが好ましい。通信手段４および６は、たとえば、９２０ＭＨｚ帯の無線または無線ＬＡＮ（Local Area Network）であることが好ましい。これは、無線通信は、有線通信に比較して、広い範囲の受信エリアを実現することができ、かつ施工および管理が容易であるからである。
【００２５】
本実施の形態の圃場管理装置５０は、植物１の育成に関する情報を記憶する照度データ記憶部９を備えている。本実施の形態においては、照度データ記憶部９は、制御部５とは別に設けられているものとするが、制御部５と物理的に一体化されたものであってもよい。また、照度データ記憶部９は、インターネット等の電気情報通信網を介して、制御部５に照度の情報を与えることができるものであってもよい。この照度データ記憶部９には、図２に示されるように、栽培する植物の成長に必要な基準照度および基準日長時間に関するデータが予め入力されている。図２においては、たとえば、植物ｐの成長に必要な基準照度（光合成光量束密度）および基準日長時間は、それぞれ、８９２９Ｌｘ（１５０ｐｐｆｄ）およびＰ時間である。
【００２６】
基準照度とは、光飽和点に対応する照度である。光飽和点とは、それより多い量の光が植物に照射されても、余剰量の光はその植物の成長には寄与しない光量を意味する。光量は照度と対応している。したがって、基準照度は、それより高い照度の光が植物に照射されても、余剰照度に対応する余剰量の光は植物の成長には寄与しない照度である。
【００２７】
また、日長時間とは、１日（２４時間）のうちの基準照度以上の照度の光が植物に照射される時間帯の合計値である。日長時間は、基準照度以上の光が連続して植物に照射される場合には、連続的に計時された時間帯の値である。一方、日長時間は、基準照度以上の照度の光と基準照度よりも小さい照度の光とが交互に植物に照射される場合には、基準照度以上の照度の光が植物に照射されている複数の時間帯の合計値である。たとえば、センサにより取得された照度が、基準照度以上の照度から基準照度よりも小さい照度へ変化した後、再び基準照度以上の照度へ戻った場合が考えられる。この場合には、日長時間は、基準照度以上の照度となっていた２つの時間帯の合計値である。
【００２８】
また、基準日長時間とは、特定の植物の十分な成長のために必要な日長時間である。この基準日長時間は、植物の育成実験を行うことにより、その植物の十分な育成に必要であるものとして決定された時間である。
【００２９】
本実施の形態においては、照度が太陽光の強度を表す指標として用いられている。しかしながら、照度の代わりに、光合成光量子束密度ＰＰＦＤ(Photosynthetic Photon Flux Density)等の他の単位で表される値が太陽光の強度を表す指標として用いられてもよい。
【００３０】
制御部５は、インターネット２０およびクラウドコンピューティングシステム３０等の電気情報通信網を介して他の遠隔制御装置１５からアクセスされ得るものである。そのため、本実施の形態の圃場管理装置５０は、インターネット２０およびクラウドコンピューティングシステム３０等を介して、パソコンや携帯電話端末などの遠隔制御装置１５により遠隔から監視および制御され得る圃場管理システムにおいて使用されてもよい。
【００３１】
また、さらに、本実施の形態の圃場管理システムにおいては、太陽光発電パネル１１で発電された電力は、電力線３を介して、倉庫・農業ハウス・植物工場８に送られる。この倉庫・農業ハウス・植物工場８において、発電された電力が消費されてもよい。さらに、太陽光発電パネル１１で発電された電力のうち、余剰の電力は、電力線３を介して、電力会社等に販売されてもよい。
【００３２】
次に、図３および図４を用いて、晴天および曇天における、植物の成長と照度および日長時間との関係を説明する。
【００３３】
一般に、晴天の場合、植物の成長と照度および日長時間との関係は、図３に示すようなものとなる。図３においては、１日２４時間のうち、符号ａにより特定される時刻と符号ｄにより特定される時刻との間の時間において、基準照度以上の照度の光が植物に照射されている。また、図３において、符号ａ、符号ｂ、符号ｃ、符号ｄにより囲まれた領域に対応する光量が、植物が必要とする光量である。図３から分かるように、一般に、晴天の場合、植物の成長に十分な日長時間（基準日長時間）が確保されている。
【００３４】
一方、図３においてハッチングで示された領域に対応する光は、すなわち、光飽和点よりも多い光量に対応する光は、余剰の光である。この余剰の光は植物の成長に寄与しない。この余剰の光は、太陽光発電パネル１１における発電に用いられても、植物の成長に悪影響を与えない。したがって、本実施の形態の圃場管理装置５０は、図３においてハッチングで示された領域に対応する余剰の光を利用して発電を行う。この余剰の光を太陽光発電に利用する手法の詳細については後述する。
【００３５】
一方、晴天以外の場合、すなわち、曇天や雨天の場合には、図４に示すように、日の出から日の入りまでの間に植物の成長に必要な光量を得ることができない場合がある。そのような場合にも植物の十分に成長させるために、本実施の形態の圃場管理装置５０においては、図５〜図８に示されるように、太陽光発電パネル１１の裏面に、光源としてのＬＥＤ１１Ｌが設けられている。ＬＥＤ１１Ｌは、太陽光発電パネル１１で発電した電気を利用して発光する。ＬＥＤ１１Ｌは、太陽光の照度が基準照度に満たない場合に、植物１の成長に必要な光量とその時刻での太陽光の光量との差に相当する光量の光を植物１に与えるためのものである。なお、この太陽光の不足分を補うための光源は、植物１に光を照射することができるのであれば、太陽光発電パネル１１以外の部分に設けられていてもよい。たとえば、図５〜図８に示されるように、ＬＥＤ１０Ｌが、圃場管理装置５０の支持部１０に設けられていてもよい。このＬＥＤ１０Ｌは、太陽光発電パネル１１が発電した電力を用いて発光するものであってもよいが、他の電力を用いて発光するものであってもよい。
【００３６】
図５は、ある特定の時刻での太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢を示す図である。太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢によれば、太陽光の進行方向と太陽光発電パネル１１の主表面とが平行になる。この状態では、太陽光発電パネル１１は、太陽光を遮る量が最も小さくなっている。太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢は、太陽光の基準照度に満たないときに、太陽光を極力多く植物１に照射させるための姿勢である。太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢は、その場所で、その日のその時刻において、太陽光発電パネル１１の受光量が最も小さくなる姿勢である。逆に言うと、太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢は、植物１への太陽光の照射量が最も大きくなる姿勢である。これは、植物１の最大量受光姿勢とも言い得る。
【００３７】
太陽光発電パネル１１が太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢となるようにするためのデータを最小量受光姿勢制御データとする。この最小量受光姿勢制御データは、制御部５の記憶部に格納されている。制御部５は、他の制御姿勢をとる状況でない場合には、その最小受光量姿勢制御データを用いて、姿勢変更部１２を制御する。この場合、制御部５は、太陽光発電パネル１１がその場所でのその日のその時刻における太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢になるように、時間の経過に応じて、姿勢変更部１２を制御する。
【００３８】
図６は、ある特定の時刻での太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢を示す図である。太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢は、植物１の１日のうちの日長時間が基準日長時間以上となっている場合に、太陽光を極力多く太陽光発電パネル１１に照射させるための姿勢である。太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢によれば、太陽光発電パネル１１は、その場所で、その日のその時刻において、最も受光量を大きくすることができる。太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢によれば、図６においては、矢印で示される太陽光の進行方向と太陽光発電パネル１１の法線の方向とが平行になっている。つまり、図６においては、太陽光の進行方向と太陽光発電パネル１１の主表面とが垂直に交わる。この状態では、太陽光発電パネル１１は、太陽光を遮る量が最も大きくなっている。つまり、太陽光発電パネル１１は最も多く太陽光を受けている。逆に言うと、太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢は、その時刻での植物１への太陽光の照射量が最も小さくなる姿勢である。これは、植物１の最小量受光姿勢とも言い得る。
【００３９】
ただし、この図６に示される姿勢は、太陽光発電パネル１１の最大受光量姿勢の一例である。本実施の形態の太陽光発電パネル１１は、１軸まわりにしか回転できないため、南中時のみ図６に示される姿勢をとる。本実施の形態の太陽光発電パネル１１は、南中時以外の時間帯では、太陽光の進行方向と太陽光発電パネル１１の法線の方向とが平行になっていない。ただし、太陽光発電パネル１１が２軸以上のそれぞれの軸まわりに回転できる場合における太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢は、上記のものと異なる。この場合には、太陽光発電パネル１１の配置の仕方によっては、かなり多くの時間、太陽光の進行方向と太陽光発電パネル１１の主表面とが垂直に交わるようにすることができる。
【００４０】
太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢を実現するためのデータを最大量受光姿勢制御データとする。最大量受光姿勢制御データは、制御部５の記憶部に格納されている。制御部５は、その最大量受光姿勢制御データを用いて、太陽光発電パネル１１がその場所でのその日のその時刻における太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢になるように、時間の経過に応じて、姿勢変更部１２を制御する。
【００４１】
図７は、太陽光発電パネル１１の適正量受光姿勢を示す図である。太陽光発電パネル１１の適正量受光姿勢によれば、太陽光発電パネル１１は、植物１に基準照度以上の照度の太陽光を照射させながらも、極力多く太陽光を受ける。言い換えると、太陽光発電パネル１１の適正量受光姿勢は、その場所におけるその日のその時刻での植物１への太陽光の照射量が基準照度となる姿勢である。これは、植物１の基準照度受光姿勢とも言い得る。上記した太陽光発電パネル１１の適正量受光姿勢のための制御については後述する。
【００４２】
上記した図５〜図７に示される姿勢の関係は、次のようになっている。
【００４３】
制御部５が、太陽光発電パネル１１の太陽光の受光量を最小値から最大値まで増加させる場合、すなわち、植物１に照射される太陽光の量を最大値から最小値まで減少させる場合がある。この場合には、太陽光発電パネル１１は、図５に示される姿勢から図７に示される姿勢を経て図６に示される姿勢へと順次変化する。
【００４４】
一方、制御部５が太陽光発電パネル１１の太陽光の受光量を最大値から最小値まで減少させる場合、すなわち、植物１に照射される太陽光の量を最小値から最大値まで増加させる場合がある。この場合には、太陽光発電パネル１１は、図６に示される姿勢から図７に示される姿勢を経て図５に示される姿勢へと順次変化する。
【００４５】
図８は、太陽光発電パネル１１が照明姿勢をとっている状態を示す図である。この照明姿勢によれば、地面と太陽光発電パネル１１とが平行になっている。この状態では、太陽光発電パネル１１の裏側に配置されたＬＥＤ１１Ｌの光が有効に利用されている。この照明姿勢は、夜間等の照度が極めて低いときに、太陽光発電パネル１１の下側での作業員による作業を便利にするための姿勢である。太陽光発電パネル１１の姿勢を照明姿勢に変更するには、作業員のスイッチ操作が必要である。
【００４６】
次に、図９〜図１１を用いて、本実施の形態の圃場管理装置５０の制御部５が実行する処理を説明する。図９においては、太陽光発電パネル１１がいかなる姿勢をとるかを決定する姿勢変更処理の制御フローが示されている。図１０においては、太陽光発電パネル１１は、植物１に成長に必要な太陽光を受け取らせながらも、自らも太陽光を極力多く受け取るための適正受光量姿勢処理の制御フローが示されている。図１１においては、ＬＥＤ１０ＬおよびＬＥＤ１１Ｌを点灯しているときに実行される発光時処理の制御フローが示されている。
【００４７】
まず、図９を用いて、姿勢変更処理を説明する。図９に示すように、ステップＳ１において、日の出の時刻から現在までの間の日長時間の合計時間が積算される。日長時間は、内部照度センサ２Ａによって取得された照度の値が、光飽和点以上の値である状態の時間帯の合計値である。この日長時間は、連続的に積算されることもあれば、断続的に積算されることもある。この内部照度センサ２Ａによる照度の取得については後述される。
【００４８】
その後、ステップＳ２において、積算された日長時間の値が照度データ記憶部９に記憶された基準日長時間の値よりも大きければ、ステップＳ３の処理が実行される。ステップＳ３において、制御部５は、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢（図６参照）に変更させる。言い換えると、ステップＳ３において、制御部５は、その時刻における植物１への太陽光の照射量が最も小さくなるように、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢に変更させる。つまり、ステップＳ３においては、太陽光発電パネル１１の姿勢は、植物１の最小量受光姿勢（図６参照）に変更される。前述の太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢によれば、植物１に照射される太陽光が最小となる一方、太陽光発電量は最大となる。
【００４９】
その後、ステップＳ９において、翌朝の基準時になったか否かが判定される。ステップＳ９において翌朝の基準時刻になっていない場合には、ステップＳ３における太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢処理が継続される。つまり、制御部５は、積算された日長時間が基準日長時間以上になると、その日においてそれ以降植物に太陽光を照射する必要はないとみなす。それにより、制御部５は、積算された日長時間が基準日長時間以上になった時刻から翌朝の基準時刻まで、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢（図６参照）の状態で維持させる。言い換えると、ステップＳ３において、制御部５は、姿勢変更部１２に、太陽光発電パネル１１の姿勢を、その時刻における植物１への太陽光の照射量が最も小さくなる姿勢、すなわち、植物１の最小量受光姿勢（図６参照）の状態で維持させる。
【００５０】
一方、ステップＳ９において翌朝の基準時になっている場合には、ステップＳ１以降の処理が実行される。つまり、制御部５は、次の日が始まったとみなして、ステップＳ１から新たな制御を開始する。なお、本実施の形態においては、この翌朝の基準事項は、日の出の時刻である。
【００５１】
ステップＳ２において、積算された日長時間の値が制御部５内の照度データ記憶部９に記憶された基準日長時間の値よりも小さければ、制御部５は、植物１に太陽光を優先的に照射させる必要があるとみなす。言い換えると、制御部５は、太陽光発電パネル１１が受ける太陽光の量を制限する必要があるとみなす。そのため、制御部５は、ステップＳ４において、外部照度センサ２Ｂの照度を取得する。このとき、外部照度センサ２Ｂにより取得された照度の値は、太陽光の照度そのもの値である。次に、ステップＳ５において、照度データ記憶部９に記憶された基準照度（光飽和点）のデータと実際に外部照度センサ２Ｂにより取得された照度のデータとが比較される。
【００５２】
ステップＳ５において、外部照度センサ２Ｂの照度が基準照度以上であれば、制御部５は、太陽光の照度が植物１の成長に必要な照度以上であるとみなす。そのため、制御部５は、太陽光発電パネル１１が受けている太陽光の量が適正な値となるように、太陽光発電パネル１１の姿勢を変更する必要があるとみなす。したがって、制御部５は、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を太陽光発電パネル１１の適正量受光姿勢（図７参照）に変更させる。前述のように、「太陽光発電パネル１１の適正量受光姿勢」とは、植物１が必要な基準照度以上の照度の光が植物１に照射されるようにしながらも、太陽光発電パネル１１ができる限り太陽光を多く受け取る姿勢である。このとき、太陽光発電パネル１１の姿勢は、植物１の成長を阻害しない範囲で、最大限の太陽光を受けるように変更される。つまり、太陽光発電パネル１１の姿勢は、植物１の基準照度光受光姿勢（図７参照）に変更される。前述のステップＳ６の太陽光発電パネル１１の適正量受光処理の詳細については、後述する。
【００５３】
一方、前述のステップＳ５において、外部照度センサ２Ｂの照度が基準照度の値よりも小さければ、制御部５は、植物１に極力を多くの太陽光を照射させることが必要であるとみなす。言い換えると、制御部５は、太陽光発電パネル１１が受ける太陽光の量を最小にする必要があるとみなす。それにより、制御部５は、ステップＳ７において、太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢のための処理を実行する。前述のように、「太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢」は、太陽光発電パネル１１が最も少ない量の太陽光を受ける姿勢である。言い換えると、ステップＳ７において、太陽光発電パネル１１の姿勢は、植物１の最大量受光姿勢（図５参照）に変更される。次に、ステップＳ８において、ＬＥＤ点灯処理が実行される。ステップＳ８のＬＥＤ点灯処理の詳細については、後述する。
【００５４】
次に、図１０を用いて、太陽光発電パネル１１の適正量受光姿勢のための処理を具体的に説明する。図１０に示すように、適正量受光姿勢処理においては、ステップＳ６１において、制御部５は、内部照度センサ２Ａの照度を取得する。次に、ステップＳ６２において、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度以上であるか否かが判定される。つまり、植物１の成長に必要な照度以上の照度の光が植物１に照射されているか否かが判定される。言い換えると、制御部５は、太陽光発電パネル１１が受けている太陽光の量が、太陽光発電パネル１１が受光してもよい最大値を超えていないか否かを判定する。ステップＳ６２において、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度以上であれば、植物１の成長に必要な照度の光が植物１に照射されているとみなされる。言い換えると、制御部５は、太陽光発電パネル１１が受けている太陽光の量が適正な値以下であるとみなす。ステップＳ６２において、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度以上である場合には、ステップＳ６３において、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度と同一か否かが判定される。ステップＳ６３において、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度と同一であれば、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を変更させる必要がないとみなして、ステップＳ１の処理が実行される。つまり、基準照度と同一の照度の光が植物１に照射されているため、太陽光発電パネル１１の姿勢が維持される。つまり、太陽光発電パネル１１の姿勢は、植物１の基準照度受光姿勢（図７参照）の状態で維持される。一方、ステップＳ６３において、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度と同一でなければ、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度より大きくなっている。つまり、植物１の成長に寄与しない余剰な光が植物１に照射されている。したがって、制御部５は、植物１に照射されている光のうち余剰の光を太陽光発電パネル１１が受光することが望ましい状態であるとみなす。言い換えると、制御部５は、植物１の成長に不要な余剰の光を、太陽光発電パネル１１に照射させて、発電に利用すべきであるとみなす。そのため、ステップＳ６４において、制御部５は、姿勢変更部１２を制御して、太陽光発電パネル１１の受光量が大きくなる方向へ太陽光発電パネル１１を角度＋αだけ回転させる。つまり、制御部５は、姿勢変更部１２に、太陽光発電パネル１１の姿勢を、太陽光発電パネル１１が今の姿勢よりも若干多く太陽光を受光できる姿勢に変更させる。言い換えると、制御部５は、植物１に照射されている光の量を減少させるように、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を変更させる。これは、植物１に照射されている光の照度が基準照度よりも大きいため、植物１に照射されている光のうちの余剰の光を太陽光発電パネル１１が照射できるようにするための処理である。このステップＳ６４の処理が連続して繰り返されると、太陽光発電パネル１１の受光量は徐々に大きくなる、言い換えれば、植物１に照射される光の量が徐々に小さくなる。
【００５５】
次に、ステップＳ６５において、制御部５は、太陽光発電パネル１１が姿勢を変更した後の内部照度センサ２Ａの照度を取得する。その後、ステップＳ６６において、再度、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度以上であるか否かが判定される。つまり、姿勢変更後においても、植物１に照射される太陽光が基準照度以上である状態を維持できているか否が判定される。言い換えると、制御部５は、太陽光発電パネル１１の姿勢変更に起因して、太陽光発電パネル１１の受光量が、太陽光発電パネル１１が許容受光量を超えていないか否かを判定する。ステップＳ６６において、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度以上であれば、姿勢変更後においても植物１の成長に必要な照度の光が植物１に照射されているとみなして、再び図９に示すステップＳ１の処理が実行される。
【００５６】
一方、ステップＳ６６において、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度より小さければ、ステップＳ６７において、太陽光発電パネル１１の受光量が小さく方向へ太陽光発電パネル１１を角度−αだけ回転させる。このとき、直前の姿勢変更により、植物１の成長に必要な照度の光が植物１に照射されなくなったとみなされる。言い換えると、制御部５は、太陽光発電パネル１１の受光量が、太陽光発電パネル１１の許容受光量を超えているとみなす。つまり、姿勢変更により植物１の育成に悪影響が生じたとみなされる。そのため、制御部５は、植物１へ照射される太陽光の減少を相殺するように、姿勢変更部１２を制御する。それにより、姿勢変更部１２は、太陽光発電パネル１１の姿勢を、太陽光発電パネル１１が現在の姿勢よりも若干少なく太陽光を受光する元の姿勢に戻す。言い換えると、植物１に照射される太陽光の量が若干多くなるように、太陽光発電パネル１１の姿勢が１段階前の姿勢に戻される。ステップＳ６７の処理が終われば、図９に示すステップＳ１の処理が再び実行される。このステップＳ６７の処理が連続して繰り返されると、太陽光発電パネル１１の受光量は徐々に小さくなる、言い換えれば、植物１に照射される光の量が徐々に大きくなる。
【００５７】
なお、太陽光発電パネル１１は、前述のステップＳ６４において角度＋αだけ回転する動作とステップＳ６７において角度−αだけ回転する動作とを繰り返すことが考えられる。そのため、内部照度センサ２Ａにより取得される照度の値に全く変化がなければ、太陽光発電パネル１１は、正方向の回転と負方向の回転とを繰り返すことにより、小刻みに振動するおそれがある。したがって、角度αの絶対値は、ステップＳ６４とステップＳ６７とが連続して繰り返されると、初期設定値から徐々に小さくなるように、変更されることが好ましい。また、基準照度の値が１点であると、ステップＳ６４とステップＳ６７とが連続して繰り返される状況が度々発生するため、基準照度の値を一定の範囲内の値にしておくことが望ましい。これによれば、太陽光発電パネル１１の正方向の回転と負方向の回転との繰り返しに起因する小刻みな振動が長時間継続することが防止される。
【００５８】
前述のステップＳ６２において、制御部５は、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度より小さければ、成長に必要な照度の光が植物１に照射されていないとみなす。そのため、制御部５は、植物１により多くの太陽光を照射させる必要があるとみなす。言い換えると、制御部５は、太陽光発電パネル１１により少なく太陽光が照射される必要があるとみなす。そのため、まず、ステップＳ６８において、太陽光発電パネル１１の姿勢が、太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢（図５参照）になっている否か、すなわち、植物１の最大量受光姿勢になっているか否かが判定される。これは、太陽光発電パネル１１の姿勢が、太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢になっていれば、さらなる太陽光発電パネル１１の姿勢の変更により、植物１に照射される光の量を増加させることができないからである。ステップＳ６８においては、太陽光発電パネル１１が太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢となっていなければ、ステップＳ６７の処理が実行される。それにより、太陽光発電パネル１１の姿勢が太陽光の受光量を減少させるように変更される。言い換えると、制御部５は、植物１に照射される太陽光の量を増加させるように、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を変更させる。一方、ステップＳ６８において、太陽光発電パネル１１の姿勢が太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢になっていれば、制御部５は植物１に照射される光の量をさらに増加させることができないとみなして、再びステップＳ１の処理が実行される。言い換えると、制御部５は、植物１に照射される太陽光の量がその時刻での最大量になっているとみなして、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢（図５参照）を維持させる。
【００５９】
次に、図１１を用いて、ＬＥＤ点灯処理を説明する。図１１に示すように、ＬＥＤ点灯処理においては、まず、ステップＳ８０において、太陽光発電パネル１１の姿勢を太陽光発電パネル１１の最小受光量姿勢（図５参照）の状態で維持するための処理が実行される。言い換えると、太陽光発電パネル１１の姿勢を植物１の最大量受光姿勢（図５参照）の状態で維持するための処理が継続される。ステップＳ８０の処理が必要な理由は、太陽は時間の経過にともなって移動するからである。より具体的に言うと、ＬＥＤ点灯処理においては、太陽光発電パネル１１の姿勢は、時間の経過にともなって、それぞれの時刻における太陽の位置に対応した太陽光発電パネル１１の最小量受光姿勢（図５）に変更され続ける。言い換えると、ＬＥＤ点灯処理においては、太陽光発電パネル１１の姿勢は、時間の経過にともなって、それぞれの時刻における太陽の位置に対応した植物１の最大量受光姿勢（図５）に変更され続ける。つまり、制御部５は、ＬＥＤ点灯処理が実行されている期間のすべてにおいて、ＬＥＤの点灯のための制御とは別に、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を変更させる制御を継続して行っている。このステップＳ８０の処理は、ＬＥＤが消灯（ステップＳ９１またはＳ８９）された後、太陽光発電パネル１１の姿勢を他の姿勢に変更する処理（ステップＳ３またはＳ６）が実行されるまで繰り返し実行される。
【００６０】
ステップＳ８１において、内部照度センサ２Ａにより植物１に照射される光の照度が取得される。次に、ステップＳ８２において、制御部５の照度データ記憶部９に記憶された基準照度のデータと実際に内部照度センサ２Ａにより取得された照度のデータとが比較される。
【００６１】
ステップＳ８２において、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度よりも小さければ、制御部５は、太陽光の不足分を補う必要があるとみなして、ステップＳ８３において、ＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌの出力が所定量βだけ増加させる。つまり、制御部５は、太陽光の不足分を人工光源で補うための処理を開始する。これにより、内部照度センサ２Ａは、太陽光の照度および人工光源としてのＬＥＤの照度の合計照度を取得することになる。このステップＳ８１〜Ｓ８３のＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌの出力を一定量ずつ増加させる処理は、内部照度センサ２Ａにより取得される照度の値が基準照度を以上となるまで、繰り返される。言い換えると、太陽光の照度とＬＥＤの照度との合計値が植物１の基準照度以上になるまで、すなわち、成長に必要な照度の光が植物１に照射されるまで、ＬＥＤの照度を増加させる処理が実行される。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、太陽光発電パネル１１の裏面に設けられたＬＥＤ１１Ｌは、太陽光発電パネル１１が太陽光発電パネル１１の最小受光姿勢をとっているときに、植物１に向かって光を照射するように、その姿勢が変更される。つまり、ＬＥＤ１１Ｌは、下向きに光を照射するように、太陽光発電パネル１１に対する姿勢が変更されている。これによれば、より少ないＬＥＤ１１Ｌの消費電力で、植物１により多くの光を照射することが可能になる。
【００６３】
一方、ステップＳ８２において、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度の値以上となっていると判定された場合には、ＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌの出力のさらなる増加は不要とみなされる。したがって、ステップＳ８４においては、現状の照度を維持するための処理が実行される。具体的には、ステップＳ８４において、内部照度センサ２Ａの照度が基準照度＋γとなるようにＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌの出力が調整される。言い換えると、（ＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌの照度＝内部照度センサ２Ａの照度−基準照度−γ）という式が成立するように、ＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌの出力が調整される。つまり、ＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌの出力は、内部照度センサ２Ａにより取得される照度が、基準照度を僅かに超えるが、基準照度を大幅に超えないように、調整される。なお、γは、実際に植物１に照射される光の照度が基準照度を常に一定量だけ超えた値となるようにするための調整値である。このステップＳ８４の処理は、天候の変化に起因した太陽光の強度の増減に対応して、ＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌが発する光の照度を調整するための処理である。この処理によれば、ＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌの無駄な電力使用が抑制される。
【００６４】
次に、ステップＳ８５において、日の出から現段階までの間の日長時間の合計時間が積算される。その後、ステップＳ８６において、積算日長時間の値が基準日長時間の値よりも大きければ、制御部５は、既に植物１に必要な日長時間が経過しているとみなして、ステップＳ９１において、ＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌを消灯する。続いて、制御部５は、ステップＳ３において、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を太陽光発電パネル１１の最大量受光姿勢（図５参照）、すなわち、植物１の最小量受光姿勢に変更させる。つまり、制御部５は、その日においては、植物１にさらに太陽光が照射される必要がないと判定すると、人工光源の発光を停止させた後、太陽光発電パネル１１の発電量を最大にするための制御を開始する。
【００６５】
一方、ステップＳ８６において、積算日長時間の値が基準日長時間の値よりも小さければ、ステップＳ８７において、外部照度センサ２Ｂの照度が取得される。その後、ステップＳ８８において、外部照度センサ２Ｂの照度と基準照度とが比較される。ステップＳ８８において、外部照度センサ２Ｂの照度が基準照度以上であれば、制御部５は、植物１の成長に必要な照度の太陽光が植物１に照射され得るため、ＬＥＤ１０Ｌよび１１Ｌの点灯は不要であるとものとみなす。それにより、制御部５は、ステップＳ８９において、ＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌを消灯する。つまり、太陽光のみの照度が植物１の育成に必要な照度以上になっているため、ＬＥＤ１０Ｌおよび１１Ｌの点灯による太陽光の光量不足を補う処理を終了する。その後、制御部５は、図９に示すステップＳ６の適正量受光姿勢処理を行う。つまり、制御部５は、植物１にさらに太陽光が照射される必要はあるが、太陽光だけでも植物１に必要な照度の光が照射され得ると判定すると、余剰の光を太陽光発電パネル１１に受け取らせるための制御を開始する。
【００６６】
次に、図９〜図１１を用いて説明した処理により得られる効果を具体的に説明する。
【００６７】
一般に、植物を育成するためには一定の光量が必要である。たとえば、施設園芸先進国オランダではトマトやパプリカ栽培に関して、「１％ルール」が存在する。このルールは、葉面積指数(ＬＡＩ)を指標として光の量を測定したときに、「１％の光の量の増加は１％の収穫の増加に匹敵する」というものである。
【００６８】
一方、植物の成長に関しては、前述の光飽和点が考慮されている。この光飽和点よりも多くの光が植物に照射された場合、余剰の光が植物に照射されることになる。この余剰の光を発電に利用したいというニーズがある。したがって、太陽光発電パネルが植物の成長を阻害しないようにしながらも、太陽光発電パネルの姿勢を、太陽光を極力多く受けとるように変更することは極めて有用である。また、余剰の光は、植物に有害である場合もある。そのため、余剰の光が植物に照射されないようにしたいというニーズもある。
【００６９】
上記した本実施の形態の圃場管理装置５０は、前述のニーズに応えるものである。つまり、本実施の形態の圃場管理装置５０によれば、農作物の育成の高効率化と太陽光発電の高効率化との双方を実現することが可能となる。また、上記のような本実施の形態の圃場管理装置５０によれば、天候に起因して日射量が不足した場合に、太陽光発電パネルによって蓄えられた電力を使用して、太陽光の不足を補うことができる。それにより、露地栽培においても、天候の変動に起因した植物の成長度合いの変動を抑制することができる。
【００７０】
なお、農作物には、直射日光を好む植物（陽性植物）と直射日光を好まない植物（陰性植物）とが存在する。また、分類の仕方によっては、連続暗期が短くなると、花芽がつくられる植物（長日植物）、連続暗期が長くなると花芽がつくられる植物（短日植物）、および日長が花芽形成に関係ない植物（中性植物）とに分けることもできる。
【００７１】
本実施の形態の圃場管理装置５０によれば、上記のような植物の種類がいかなるものであっても、太陽光発電パネル１１が設置された圃場において、植物１の成長が太陽光発電パネル１１の存在により阻害されることが防止される。また、植物１の育成を高効率化することができる。
【００７２】
上記した本実施の形態の圃場管理装置５０の構成とその構成に基づく効果とをまとめると次のようになる。
【００７３】
（１）  本実施の形態の圃場管理装置５０は、図１に示すように、植物１の上方に設置される太陽光発電パネル１１と、太陽光発電パネル１１の姿勢を変更する姿勢変更部１２とを備えている。また、圃場管理装置５０は、植物１の成長に必要な光飽和点に対応する基準照度（図２参照）のデータが記憶された照度データ記憶部９を備えている。さらに、圃場管理装置５０は、前述の基準照度のデータに基づいて、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を変更させる制御部５を備えている。
【００７４】
上記の構成によれば、植物１の栽培と関連つけて太陽光発電パネル１１を制御することができる。
【００７５】
（２）  本実施の形態の圃場管理装置５０は、植物１に照射される光の照度を取得するように、太陽光発電パネル１１の下側の空間内に設けられた内部照度センサ２Ａをさらに備えていてもよい。この場合、制御部５は、植物１に照射される光の照度が基準照度より大きい場合（図１０のステップＳ６３においてＮＯ）には、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を太陽光発電パネル１１の受光量が大きくなるように変更させる（図１０のステップＳ６４）ことが好ましい。また、制御部５は、植物１に照射される光の照度が基準照度と同一である場合（図１０のステップＳ６３においてＹＥＳ）には、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を維持させる（図１０のステップＳ６３および図９のステップＳ１）ことが好ましい。さらに、制御部５は、植物１に照射される光の照度が基準照度より小さい場合（図１０のステップＳ６６においてＮＯ）には、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を太陽光発電パネル１１の受光量が小さくなるように変更させる（図１０のステップＳ６７）ことが好ましい。
【００７６】
上記の構成によれば、植物１の育成にとって不要な太陽光を利用して太陽光発電パネル１１で発電することができる。
【００７７】
（３）  本実施の形態の圃場管理装置５０は、太陽光発電パネル１１によって太陽光が遮られることなく、太陽光の照度を取得するように、太陽光発電パネル１１の下側の空間の外側に設けられた外部照度センサ２Ｂをさらに備えていてもよい。この場合、制御部５は、太陽光の照度が基準照度よりも小さい場合には（図９のステップＳ５においてＮＯ）、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を太陽光発電パネルの受光量が最小になる姿勢（図５参照）に変更させるか（図９のステップＳ７）、または、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を太陽光発電パネルの受光量が最小になる姿勢（図５参照）の状態で維持させる（図１１のステップＳ８０）ことが好ましい。
【００７８】
上記の構成によれば、太陽光の照度が光飽和点に対応する照度に満たない場合には、最大限多くの太陽光を植物１に照射することにより、太陽光発電パネル１１が植物１の育成に悪影響を与えることを防止することができる。
【００７９】
（４）  本実施の形態の圃場管理装置５０は、前述の（３）で説明した場合には、植物１に光を照射する光源（ＬＥＤ１０Ｌ，１１Ｌ）をさらに備えていることが好ましい。この場合、植物１に照射される光の照度を取得するように、太陽光発電パネル１１の下側の空間内に設けられた内部照度センサ２Ａをさらに備えていることが好ましい。また、制御部５は、太陽光発電パネル１１の姿勢が太陽光発電パネルの受光量が最小になる姿勢（図５参照）になっている状態で（図９のステップＳ７）、光源を発光させる（図９のステップＳ８、図１１のステップＳ８３）ことが好ましい。また、制御部５は、植物１に照射される光の照度として、光源の光の照度と太陽光の照度との合計照度を取得する（図１１のステップステップＳ８１）ことが好ましい。また、制御部５は、合計照度が基準照度以上となるように、光源の発光状態を調整する（図１１のステップＳ８４）ことが好ましい。
【００８０】
上記の構成によれば、太陽光の照度が基準照度に満たない場合には、太陽光の照度の不足分を光源の照度により補うことができる。
【００８１】
（５）  本実施の形態の圃場管理装置５０は、植物１に照射される光の照度を取得するように、太陽光発電パネル１１の下側の空間内に設けられた内部照度センサ２Ａをさらに備えていることが好ましい。この場合、照度データ記憶部９が、植物１の成長に必要な日長時間を示す基準日長時間データ（図２参照）を含んでいることが好ましい。さらに、制御部５は、植物１に照射される光の照度が基準照度以上になっている時間の合計値を積算日長時間として算出し（図９のステップＳ１、図１１のステップＳ８５）することが好ましい。また、制御部５は、積算日長時間が基準日長時間以上になっている場合には（図９のステップＳ２においてＹＥＳ、図１１のステップＳ８６においてＹＥＳ）、太陽光発電パネル１１の受光量が最大になるように（図６参照）、姿勢変更部１２に太陽光発電パネル１１の姿勢を変更させる（図９のステップＳ３、図１１のステップＳ３）ことが好ましい。
【００８２】
上記の構成によれば、植物１に光を照射することが不要となっている場合に、太陽光発電パネル１１を最も効率的に利用することができる。
【００８３】
（６）  太陽光発電パネル１１は、太陽光発電パネル１１の受光面の裏側面上に設けられた光源としてのＬＥＤ１１Ｌを含んでいることが好ましい。ＬＥＤ１１Ｌは、太陽光発電パネル１１で発電された電気を利用して発光してもよい。
【００８４】
上記の実施の形態によれば、太陽光発電パネル１１の裏側に位置する植物１にＬＥＤ１１Ｌの光を効率的に照射することができる。
【００８５】
（７）  本実施の形態の圃場管理システムは、図１に示すように、上述の（１）〜（６）のいずれかに記載の圃場管理装置５０と、圃場管理装置５０に電気情報通信網を介して接続され、圃場管理装置５０を遠隔から制御する遠隔制御装置１５とを備えている。
【００８６】
上記の構成によれば、遠隔から植物１の育成状態を管理することができる。
【００８７】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８８】
１  植物
２Ａ  内部照度センサ
２Ｂ  外部照度センサ
５  制御部
９  照度データ記憶部
１１  太陽光発電パネル
１２  姿勢変更部
１０Ｌ，１１Ｌ  ＬＥＤ
１５  遠隔制御装置
【図１】
2015065387.tif 000003
【図２】
2015065387.tif 000004
【図３】
2015065387.tif 000005
【図４】
2015065387.tif 000006
【図５】
2015065387.tif 000007
【図６】
2015065387.tif 000008
【図７】
2015065387.tif 000009
【図８】
2015065387.tif 000010
【図９】
2015065387.tif 000011
【図１０】
2015065387.tif 000012
【図１１】
2015065387.tif 000013