(57)【要約】【課題】栽培架台の移動を不要とし、かつ、それぞれの栽培架台単位（例えば、ロット単位）に成育速度を均一にした植物を提供する。【解決手段】植物成育速度調整システムは、対象植物の生産を行う植物成育速度調整システムであって、対象植物の成育度合いを取得する画像センサーと、光を調光可能に対象植物に照射する照明手段と、画像センサーが取得した対象植物の画像データに基づき、成育度合いを判定し、判定結果に応じて、照明手段を制御する制御部と、を含み、制御部は、対象植物のそれぞれの成育速度を同期させるように。照明手段を制御することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象植物の生産を行う植物成育速度調整システムであって、
前記対象植物の成育度合いを取得する画像センサーと、
光を調光可能に前記対象植物に照射する照明手段と、
前記画像センサーが取得した前記対象植物の画像データに基づき、前記成育度合いを判定し、該判定結果に応じて、前記照明手段を制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、
前記対象植物のそれぞれの成育速度を同期させるように、前記照明手段を制御することを特徴とする植物成育速度調整システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記成育速度の遅い対象植物を抽出するとともに、前記遅い対象植物の成育速度を促進するとともに、それぞれの前記対象植物の成育速度を同期させることを特徴とする
請求項１に記載の植物成育速度調整システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記成育速度の速い対象植物を抽出するとともに、前記早い対象植物の成育速度を抑制するとともに、それぞれの前記対象植物の成育速度を同期させることを特徴とする
請求項１に記載の植物成育速度調整システム。
【請求項４】
対象植物の生産を行う植物成育速度調整システムに用いられる植物成育速度調整装置  であって、
前記対象植物の成育度合いを取得する画像センサーと、
光を調光可能に前記対象植物に照射する照明手段と、
前記画像センサーが取得した前記対象植物の画像データに基づき、前記成育度合いを判定し、該判定結果に応じて、前記照明手段を制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、
前記対象植物のそれぞれの成育速度を同期させるように、前記照明手段を制御することを特徴とする植物成育速度調整装置。
【請求項５】
対象植物の生産を行う植物成育速度調整システムにおける制御方法であって、
前記対象植物の成育度合いを取得するステップと、
光を調光可能に前記対象植物に照射するステップと、
前記成育度合いを判定するステップと、
該判定するステップに応じて、
前記対象植物の成長速度を同期させるステップ、とを含む、ことを特徴とする
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野菜等（花木をふくむ）の植物の成育速度調整システム、植物育成速度調整装置およびその制御方法に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、農業の生産分野では、周年にわたり、例えばキャベツ・レタス等の温室栽培が盛んになっている。しかしながら、単位面積あたりの収穫量と収穫される生鮮野菜の品質（大きさや色合い）を担保しつつ、ニーズに合わせた生産を行うことは困難であった。
【０００３】
特許文献１には、カメラで生物の画像を撮影し、得られた画像を解析することにより生物の育成情報を含む生物生産状況情報を生成する生物生産管理装置が記載されている。
【０００４】
また、特許文献１には、生物の生産状況と計画の相違を判断し、相違が予め規定された許容範囲内である場合、生産続行の指示を出し、相違が許容範囲を超える場合、生産状況情報の生成し、生産計画生成工程では、生産状況情報に基づき、生産計画修正情報を生成する生物生産管理方法が記載されている。すなわち、生産計画の修正においては、栽培架台を移動、整列させることで、栽培架台周辺の雰囲気条件等を調整する。（段落００６３）  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−３４２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、育成途中で、栽培架台の移動が必須となり、生産効率が低下するとともに、それぞれの栽培架台の育成度合いをきめ細かく調整することが出来ないという不利益がある。
また、特許文献１では、生産計画と実際の生産状況の乖離を検出した際に、生産計画に修正を施す必要があることを提示するものである。
【０００７】
本発明の目的は、栽培架台の移動を不要とし、かつ、それぞれの栽培架台単位（例えば、ロット単位）に成育速度を均一にした植物を提供することである。
本発明によると、生産のプロセスにおいて、植物の成育速度を、調整することができ、計画した出荷日に受注品を効率良く出荷することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明にかかる植物成育速度調整システムの代表的な構成は、対象植物の生産を行う植物成育速度調整システムであって、の対象植物の生産を行う植物成育速度調整システムは、前記対象植物の成育度合いを取得する画像センサーと、光を調光可能に前記対象植物に照射する照明手段と、前記画像センサーが取得した前記対象植物の画像データに基づき、前記成育度合いを判定し、該判定結果に応じて、前記照明手段を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記対象植物のそれぞれの成育速度を同期させるように、前記照明手段を制御することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる植物成育速度調整システムの前記制御部は、前記成育速度の遅い対象植物を抽出するとともに、前記遅い対象植物の成育速度を促進するとともに、それぞれの前記対象植物の成育速度を同期させることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる植物成育速度調整システムの前記制御部は、前記成育速度の速い対象植物を抽出するとともに、前記早い対象植物の成育速度を抑制するとともに、それぞれの前記対象植物の成育速度を同期させることを特徴とする。
【００１１】
本発明にかかる植物成育速度調整装置の代表的な構成は、対象植物の生産を行う植物成育速度調整システムに用いられる植物成育速度調整装置であって、前記対象植物の成育度合いを取得する画像センサーと、光を調光可能に前記対象植物に照射する照明手段と、前記画像センサーが取得した前記対象植物の画像データに基づき、前記成育度合いを判定し、該判定結果に応じて、前記照明手段を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、
前記対象植物のそれぞれの成育速度を同期させるように、前記照明手段を制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明にかかる制御方法の代表的な構成は、対象植物の生産を行う植物成育速度調整システムにおける制御方法であって、前記対象植物の成育度合いを取得するステップと、光を調光可能に前記対象植物に照射するステップと、前記成育度合いを判定するステップと、該判定するステップに応じて、前記対象植物の成長速度を同期させる同期ステップ、とを含む、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、栽培架台の移動を不要とし、かつ、それぞれの栽培架台単位（例えば、ロット単位）に成育速度を均一にした植物を提供できる。また、生産のプロセスにおいて、植物の成育速度を、調整することができ、計画した出荷日に受注品を効率良く出荷することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る植物育成速度調整システムのブロック図である。
【図２】図１の植物育成速度調整システムにおけるＬＥＤ照明の調光を実施した例の概念図である。
【図３】本発明の実施形態の処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る植物成育速度調整システムのブロック図である。
【００１６】
植物成育速度調整システム１は、植物工場内のセンサー類とセンサーが取得した信号に基づき各種育成機器を制御する制御部２構成されている。
【００１７】
制御部２は、対象植物の受注の情報を取得すると、その納期を把握し、当該納期に出荷すべき数量に適合するように生産計画を自動作成する。また、生産の途中で、納期に変更が生じた場合には、納期の変更が可能か否かを判断する。また、対象植物の成育速度にばらつきが生じた場合には、成育環境を変更すべきパラメータおよびその変更量（成育環境変更量）を計算する。そして、計算した結果に基づき、成育環境変更指示を行う。例えば、調光コントローラ３、ＣＯ２コントローラ２、空調コントローラ５が含まれている構成において、制御部は、各種コントローラに対して変更指示を行う。各種コントローラは、配下の各機器（ＬＥＤ照明、ＣＯ２発生器、エアコン等）の綿密な制御を行う。
【００１８】
具体的には、調光コントローラ３対しては、光の強度や波長の変更指示を行う。また、ＣＯ２コントローラに対しては、ＣＯ２の濃度やＣＯ２の量の変更指示を行う。また、空調コントローラ３に対しては、温度や湿度の変更指示を行う。
【００１９】
さらに、成育環境として、施肥の変更が必要であると計算された場合には、窒素、リン酸、カリウム等の多量必須元素や鉄、マンガン、銅等の微量必須元素の調整を適宜行う。
【００２０】
画像センサーＡは例えば、カラーのカメラであり、それぞれの対象植物の成育度合い、成育速度、色合い、葉枯れ、根腐れ等のデータを取得する。Ｘは照度センサーであり、ＬＥＤ照明により対象植物に照射されている光の強度や色を検出する。例えば、フォトトランジスタで構成され、人間の視感度の近い照度センサーが好ましい。ＬＥＤ照明は、対象植物の色合いを評価するときには、白色光や生産品として出荷先の店舗に陳列される際の照明光と同一の構成が好ましい。生産プロセスでは、光合成の効率が高い光の波長（例えば、〜７００ｎｍ）が好ましい。
【００２１】
Ｙは、ＣＯ２の濃度を検出する濃度センサーであり、光合成の際に、必要とされる二酸化炭素の濃度を検出する。制御部２は、二酸化炭素の濃度が成育環境を変更すべきパラメータとして計算した場合には、ＣＯ２発生器ＱをＣＯ２コントローラ４を介して、ＣＯ２の発生量を制御する。
【００２２】
Ｚは、温湿度センサーＺであり、温度および湿度を検出する。制御部２は、温度や湿度が育成環境を変更すべきパラメータとして計算した場合には、空調コントローラ５を介して、エアコンＲを制御する。
【００２３】
各種センサーは、対象植物のロットや生産規模に応じて、配置する位置や配置する数量を選択すればよい。
【００２４】
このようなシステム構成をとることによって、対象植物の成育速度の調整が容易となる。
【００２５】
次に図２は、植物工場１０における対象植物（例えばレタス）の生産プロセスである。
ＬＥＤ照明Ｐを制御する。最初に、画像センサーＡはレタスの苗Ｅ（成長初期の状態）を検出する。状態Ｅにおいて、４分の３の苗を間引き、成長度合いが良いレタスを残す。
【００２６】
残されたレタスは６株であり、状態Ｂにおいて、６株のうち１株に成長遅れが生じている。成長遅れは、画像センサーＡによって検出される。成長遅れの検出は、画像の輪郭抽出等の画像処理技術を用いればよい。このときのＬＥＤ照明は均一光Ｋで６株のレタスに一様に照射されている。次に、成長遅れのレタスの株ｆに対して、発光素子Ｏうちレタスｇに照射される光の照射量を局部的に増加させる。その他のレタスに対しては、光の照射量をｌとする。照射量ｌは、照射量ｋと同じ照射量である場合と、異なる場合がある。出荷までの残日数や成長遅れが検出された時期に応じて、制御部２は、適宜照射量の制御を行う。この状態Ｃで、画像センサーＡを用いて、６株のレタスの経過観察を行う。状態Ｂから状態Ｃでは、成長遅れのレタスｆはレタスｇの大きさまで成育し、その他のレタスＦはレタスＧの大きさまで成育している。
【００２７】
ある期間、レタスｇに対して照射量ｍで照射することで、レタスｇはレタスｈの大きさまで成育し、その他のレタスＧはレタスＨの大きさまで成育する。結果として、成長遅れのレタスｆその他のレタスの成育速度に追いつくことができる。最終的に画像センサーＡにより、６株のレタスの大きさの均一性を確認する。
【００２８】
図３は、本実施形態の処理のフローチャートである。ステップＳ２は、受注を受けた時点で、受注ロット毎に、生産計画を自動作成し、納期を初期設定する。次に、ステップＳ４では、例えば、図２の状態Ｅの様な状態となるように対象植物（例えば、レタス）の生産投入がされる。次に、ステップＳ６では、客先より納期変更があった場合（ＹＥＳ）ｔと、納期変更は無い場合に分かれる。
【００２９】
まず、納期変更が無い場合（ＮＯ）に、ステップＳ８でレタスの発育不良が発生している（ＹＥＳ）か否か（ＮＯ）の判定を行う。ステップＳ８でＮＯの場合、すなわち、発育不良が無い場合には、納期が到来した場合（ＹＥS）には、さらに、出荷基準を満たしているか否かの判定を行い、満たしている場合（ＹＥＳ）には、出荷を行う（ステップＳ１４）。出荷基準は、生産者の自主的な基準の場合や業界標準の場合や客先との取り決め等がありうる。ステップＳ１０で納期が到来していない場合（ＮＯ）には、生産を継続する。
【００３０】
ステップＳ１２で、出荷基準を満たしていない場合（ＮＯ）には、納期の再設定が可能か否かの判定を行う（ステップＳ１８）。納期の再設定が可能な場合（ＹＥＳ）には、生産計画の見直しを行い、納期の再設定を行う（ステップＳ１６）。納期の再設定が出来ない場合（ＮＯ）には、不良品として廃棄する（ステップＳ２０）。
【００３１】
一方、ステップＳ８で発育不良の場合（ＹＥＳ）には、図２のレタスの図形を用いて説明した通り、対象植物（複数のレタス）の成育速度の同期を図る。すなわち、ステップＳ３０ないしステップＳ３２において、成育遅れのレタスが他のレタス（周囲の作物）と成育速度の同期が可能か否かの判断を行う。
【００３２】
同期が不可能と判断された場合（ステップＳ３２のＮＯ）には、納期の再設定が可能か否かの判断を行う（ステップＳ１８）。同期が可能と判断された場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）には、発育不良部位（図２の状態Ｂのレタスｆに相当）に対して、成育環境の変更量を計算する（ステップＳ３４）。制御部２は、成育環境の変更量を各機器に対して、成育環境変更の指示を行う（ステップＳ３６）。
【００３３】
ステップＳ６でＹＥＳの場合には、納期の変更を行い生産の継続できるか否かの判断を行う（ステップＳ４０ないしステップＳ４２）。納期の変更を行いつつ生産の継続の対応が可能である（ステップＳ４２のＹＥＳ）と判断した場合には、生産計画を見直し納期の再設定を行う（ステップＳ４４）。引き続き納期の変更が生じたロットに対して、成育環境の変更量を計算する（ステップＳ４６）。制御部２は、成育環境の変更量を各機器に対して、成育環境変更の指示を行う（ステップＳ４８）。
【００３４】
上記ステップＳ４０ないしステップＳ４２で、納期の変更を行いつつ生産の継続の対応が不可能である（ステップＳ４２のＮＯ）と判断した場合には、客先へ納期の変更が不可能である旨を通知する（ステップＳ５０）。
【００３５】
以上のように生産のプロセスにおいて、植物の成育速度を、調整することができ、計画した出荷日に受注品を効率良く出荷することができる。
【００３６】
本発明は、以上添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、均一性の高い植物（野菜や花木等）を効率よく生産することが可能となる。本発明は、植物工場、魚の養殖工場、家畜の生産工場等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１…植物成育速度調整システム
２…制御部
３…調光コントローラ
４…二酸化炭素（ＣＯ２）コントローラ
５…空調コントローラ
１０…植物工場
Ａ…画像センサー
Ｅ…成長初期の状態
Ｆ…成長遅れが存在する状態
Ｇ…局部的に光照射量を増加した状態
Ｈ…植物が均一に成長した状態
Ｏ…発光素子
Ｐ…ＬＥＤ照明
Ｑ…ＣＯ２発生器
Ｒ…エアコンディショナ（エアコン）
Ｘ…照度センサー
Ｙ…ＣＯ２濃度センサー
Ｚ…温湿度センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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