(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
農業用ハウス外内の環境情報に基づいて農業用ハウス内の栽培環境を最適に自動制御する制御システムであって、
ハウス外の環境情報を測定する１又は複数のハウス外センサと、
ハウス内の環境情報を測定する１又は複数のハウス内センサと、
ハウス内の栽培環境を調節する環境調節装置と、
前記環境調節装置を制御する環境制御装置と
を含んで構成され、
前記環境制御装置が、少なくとも、前記ハウス外センサで測定されたハウス外環境情報測定値と、前記ハウス内センサで測定されたハウス内環境情報測定値と、前記環境調節装置の状態が入力される入力部と、
所定時間毎の前記ハウス外環境情報測定値、前記ハウス内環境情報測定値及び前記環境調節装置の状態が時系列で蓄積される記憶部と、
予め設定されたハウス内の栽培環境設定値と前記入力部からの前記ハウス内環境情報測定値とを比較して、前記ハウス内環境情報測定値が前記栽培環境設定値の範囲内であるか否かを判定し、前記ハウス内環境情報測定値が前記栽培環境設定値の範囲内のとき、最新の前記ハウス外環境情報測定値及び前記ハウス内環境情報測定値と、直前の前記ハウス外環境情報測定値及び前記ハウス内環境情報測定値とに変化があるか否かを判定する環境情報判定部と、
最新の前記ハウス外環境情報測定値及び前記ハウス内環境情報測定値と、直前の前記ハウス外環境情報測定値及び前記ハウス内環境情報測定値とに変化があるとき、最新の前記ハウス外環境情報測定値及び前記ハウス内環境情報測定値と同一又は近似する過去の前記ハウス外環境情報測定値、前記ハウス内環境情報測定値及び前記環境調節装置の状態を前記記憶部から検索する検索部と、
前記検索部において検索された過去の前記環境調節装置の状態と最新の前記環境調節装置の状態とを比較し、最新の前記環境調節装置の状態が過去の前記環境調節装置の状態と異なるときに前記環境調節装置の環境制御情報を設定する環境制御情報設定部と、
前記環境制御情報設定部で設定された前記環境制御情報を前記環境調節装置へ送出する出力部と
を備えることを特徴とする農業用ハウス内環境制御システム。
【請求項２】
前記ハウス外センサが、温度センサ、湿度センサ、日射量センサ、風向センサ、風速センサ、雨量センサ、ＣＯ２センサ、気圧センサから選択されることを特徴とする請求項１に記載の農業用ハウス内環境制御システム。
【請求項３】
前記ハウス内センサが、温度センサ、湿度センサ、日射量センサ、培地温度センサ、植物体温度センサ、灌水温度センサ、土壌水分センサ、ＣＯ２センサ、灌水流量センサから選択されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の農業用ハウス内環境制御システム。
【請求項４】
前記環境調節装置が、換気窓、保温カーテン、遮光カーテン、暖房機、ＣＯ２発生器、灌水装置、ヒートポンプ、循環扇、換気扇、細霧装置、除湿装置、電照から選択されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の農業用ハウス内環境制御システム。
【請求項５】
農業用ハウス外内の環境情報に基づいて農業用ハウス内の栽培環境を最適に自動制御する制御方法であって、
ハウス内の栽培環境設定値を入力する栽培環境設定値入力ステップと、
ハウス外の環境情報を測定する１又は複数のハウス外センサで測定されたハウス外環境情報測定値と、ハウス内の環境情報を測定する１又は複数のハウス内センサで測定されたハウス内環境情報測定値と、ハウス内の栽培環境を調節する環境調節装置の状態を取得すると共に、該ハウス外環境情報測定値、該ハウス内環境情報測定値及び該環境調節装置の状態を環境情報蓄積データとして時系列で記憶する情報取得ステップと、
前記ハウス内環境情報測定値が前記栽培環境設定値の範囲内であるか否かを判定するハウス内環境判定ステップと、
前記ハウス内環境情報測定値が前記栽培環境設定値の範囲内のとき、最新の前記ハウス外環境情報測定値と直前の前記ハウス外環境情報測定値及び／又は最新の前記ハウス内環境情報測定値と直前の前記ハウス内環境情報測定値とに変化があるか否かを判定するハウス外内環境情報判定ステップと、
前記ハウス外内環境情報判定ステップにおいて変化ありと判定された場合、最新の前記ハウス外環境情報測定値及び前記ハウス内環境情報測定値に基づいて検索データリストを作成する検索データリスト作成ステップと、
前記検索データリストと同一又は近似する前記環境情報蓄積データを検索する検索ステップと、
前記検索ステップで検索された過去の前記環境調節装置の状態と最新の前記環境調節装置の状態とが異なるか否かを判定する環境調節装置判定ステップと、
前記環境調節装置判定ステップにおいて異なると判定された場合、過去の前記環境調節装置の状態に基づいて前記環境調節装置の環境制御情報を設定する環境制御情報設定ステップと、
前記環境制御情報を前記環境調節装置へ送出する出力ステップと
を備えることを特徴とする農業用ハウス内環境制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業用ハウス内での農作物の栽培環境を最適な状態にするための環境制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
農業用ハウス内では、農作物を最適な環境条件で栽培するべく、従来から温度や湿度等を測定し、それらが最適な状態となるように天窓や側窓、保温カーテン、遮光カーテン等の開閉作業、暖房機や送風機等の操作といった所謂「環境制御」を行っている。しかし、一般的なハウス内の環境制御は、現時点における環境情報（例えば、ハウス内温度）の測定値と設定値とを比較し、測定値が設定値を超えた場合、或いは測定値が設定値を下回った場合に環境制御（例えば、天窓の開閉作業）を行う。従って、環境制御のタイミングに遅れが生じ、農作物に悪影響を及ぼす場合があった。
【０００３】
そこで、ハウス内の環境を随時予測しながら環境制御を行う制御システムが開示されている（例えば特許文献１参照。）。特許文献１に開示された農業用ハウスの開閉装置用制御システムは、農業用ハウスの屋根の一部を開閉して該ハウス室内の換気及び温度調整を行わせる開閉装置を自動制御する制御システムであり、ハウス室内に配置されハウス室内の温度を測定する温度センサと、タイマ部と、タイマ部が計時する所定時間間隔ごとに温度センサで測定される現在温度と一定時間遡った過去温度とに基づいて将来的に予測される予測温度を設定する予測温度設定部と、タイマ部が計時する所定時間間隔ごとに予測温度設定部で設定した予測温度と予め設定した目標温度とを判定要素として開閉装置を所定幅だけ開閉制御する予測開閉制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００４】
上記の構成を備える特許文献１に係る農業用ハウスの開閉装置用制御システムによって、ハウス室内の温度を随時予測しながら開閉装置を開閉制御して、高精度な温度制御が図られている。また、開閉装置の無駄な開閉制御を低減でき、開閉制御によるハウス室内の短時間での頻繁な上下変動の防止が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２０５９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された農業用ハウスの開閉装置用制御システムによると、ハウス室内の温度を随時予測しながら開閉装置を開閉制御するため、従来のような環境制御のタイミングの遅れによる農作物への悪影響を低減することが期待できる。
【０００７】
しかしながら、ハウス内の栽培環境に影響を及ぼす要因は多岐に亘るため、あらゆる環境情報からハウス内の栽培環境をより高精度に制御可能な制御システムが求められている。
【０００８】
そこで本願発明者らは、上記の問題点に鑑み、ハウス外内のあらゆる環境情報から、ハウス内の栽培環境を最適且つ高精度に制御可能な農業用ハウス内環境制御システム及び農業用ハウス内環境制御方法を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、本発明の農業用ハウス内環境制御システムは、農業用ハウス外内の環境情報に基づいて農業用ハウス内の栽培環境を最適に自動制御する制御システムであって、ハウス外の環境情報を測定する１又は複数のハウス外センサと、ハウス内の環境情報を測定する１又は複数のハウス内センサと、ハウス内の栽培環境を調節する環境調節装置と、前記環境制御装置を制御する環境制御装置とを含んで構成され、前記環境制御装置が、少なくとも、前記ハウス外センサで測定されたハウス外環境情報測定値と、前記ハウス内センサで測定されたハウス内環境情報測定値と、前記環境調節装置の状態が入力される入力部と、所定時間毎の前記ハウス外環境情報測定値、前記ハウス内環境情報測定値及び前記環境調節装置の状態が時系列で蓄積される記憶部と、予め設定されたハウス内の栽培環境設定値と前記入力部からの前記ハウス内環境情報測定値とを比較して、前記ハウス内環境情報測定値が前記栽培環境設定値の範囲内であるか否かを判定し、前記ハウス内環境情報測定値が前記栽培環境設定値の範囲内のとき、最新の前記ハウス外環境情報測定値及び前記ハウス内環境情報測定値と、直前の前記ハウス外環境情報測定値及び前記ハウス内環境情報測定値とに変化があるか否かを判定する環境情報判定部と、最新の前記ハウス外環境情報測定値及び前記ハウス内環境情報測定値と、直前の前記ハウス外環境情報測定値及び前記ハウス内環境情報測定値とに変化があるとき、最新の前記ハウス外環境情報測定値及び前記ハウス内環境情報測定値と同一又は近似する過去の前記ハウス外環境情報測定値、前記ハウス内環境情報測定値及び前記環境調節装置の状態を前記記憶部から検索する検索部と、前記検索部において検索された過去の前記環境調節装置の状態と最新の前記環境調節装置の状態とを比較し、最新の前記環境調節装置の状態が過去の前記環境調節装置の状態と異なるときに前記環境調節装置の環境制御情報を設定する環境制御情報設定部と、前記環境情報設定部で設定された前記環境制御情報を前記環境調節装置へ送出する出力部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の農業用ハウス内環境制御システムにおいて、前記ハウス外センサが、温度センサ、湿度センサ、日射量センサ、風向センサ、風速センサ、雨量センサ、ＣＯ２センサ、気圧センサから選択されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の農業用ハウス内環境制御システムにおいて、前記ハウス内センサが、温度センサ、湿度センサ、日射量センサ、培地温度センサ、植物体温度センサ、灌水温度センサ、土壌水分センサ、ＣＯ２センサ、灌水流量センサから選択されることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明の農業用ハウス内環境制御システムにおいて、前記環境調節装置が、換気窓、保温カーテン、遮光カーテン、暖房機、ＣＯ２発生器、灌水装置、ヒートポンプ、循環扇、換気扇、細霧装置、除湿装置、電照から選択されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の農業用ハウス内環境制御方法は、農業用ハウス外内の環境情報に基づいて農業用ハウス内の栽培環境を最適に自動制御する制御方法であって、ハウス内の栽培環境設定値を入力する栽培環境設定値入力ステップと、ハウス外内環境情報測定値及び環境調節装置の状態を取得する情報取得ステップと、前記ハウス内環境情報測定値が前記栽培環境設定値の範囲内であるか否かを判定するハウス内環境判定ステップと、前記ハウス内環境情報測定値が前記栽培環境設定値の範囲内のとき、最新の前記ハウス外内環境情報測定値と、直前の前記ハウス外内環境情報測定値とに変化があるか否かを判定するハウス外内環境情報判定ステップと、前記ハウス外内環境情報判定ステップにおいて変化ありと判定された場合、最新の前記ハウス外内環境情報測定値に基づいて検索データリストを作成する検索データリスト作成ステップと、前記検索データリストと同一又は近似する環境情報蓄積データを検索する検索ステップと、前記検索ステップで検索された過去の前記環境調節装置の状態と最新の前記環境調節装置の状態とが異なるか否かを判定する環境調節装置判定ステップと、前記環境調節装置判定ステップにおいて異なると判定された場合、過去の前記環境調節装置の状態に基づいて環境調節装置の環境制御情報を設定する環境制御情報設定ステップと、前記環境制御情報を前記環境調節装置へ送出する出力ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の農業用ハウス内環境制御システムによると、ハウス外内の現在の環境情報に基づいて、過去の蓄積された環境情報から最適な環境制御情報を得て環境調節装置を制御できるため、ハウス内の栽培環境を最適且つ高精度に制御することができる。
【００１５】
また、本発明の農業用ハウス内環境制御システムに係るハウス外センサが、温度センサ、湿度センサ、日射量センサ、風向センサ、風速センサ、雨量センサ、ＣＯ２センサ、気圧センサから選択されることによって、ハウス外のあらゆる環境情報から最適な環境制御情報を得ることができ、最適且つ高精度な環境調節装置の制御が可能となる。
【００１６】
更に、本発明の農業用ハウス内環境制御システムに係るハウス内センサが、温度センサ、湿度センサ、日射量センサ、培地温度センサ、植物体温度センサ、灌水温度センサ、土壌水分センサ、ＣＯ２センサ、灌水流量センサから選択されることによって、ハウス内のあらゆる環境情報から最適な環境制御情報を得ることができ、最適且つ高精度な環境調節装置の制御が可能となる。
【００１７】
また、本発明の農業用ハウス内環境制御システムに係る環境調節装置が、換気窓、保温カーテン、遮光カーテン、暖房機、ＣＯ２発生器、灌水装置、ヒートポンプ、循環扇、換気扇、細霧装置、除湿装置、電照から複数選択されることによって、ハウス内のより最適な栽培環境を提供することができ、高精度な環境制御を実現することができる。
【００１８】
また、本発明の農業用ハウス内環境制御方法によると、ハウス外内の現在の環境情報に基づいて、過去の蓄積された環境情報から最適な環境制御情報を得て環境調節装置を制御できるため、ハウス内の栽培環境を最適且つ高精度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る農業用ハウス内環境制御システムの全体構成を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示した農業用ハウス内環境制御システムによる環境制御方法を示す概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の農業用ハウス内環境制御システムの実施形態について、図面に基づいて詳述する。図１は本発明の一実施形態に係る農業用ハウス内環境制御システム１０の全体構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の農業用ハウス内環境制御システム１０は、農業用ハウス外内の環境情報に基づいて農業用ハウス内の栽培環境を最適に自動制御する制御システムであって、主にハウス１外の環境情報を測定するハウス外センサ２０と、ハウス１内の環境情報を測定するハウス内センサ３０と、ハウス１内の栽培環境を調節する環境調節装置４０と、環境調節装置４０を制御する環境制御装置５０と、を含んで構成されている。
【００２１】
ハウス１外内の環境情報としては非常に多岐に亘る。まずハウス１外の環境情報としては、例えばハウス外温度、ハウス外湿度、ハウス外日射量、風向、風速、雨量、ＣＯ２濃度、気圧等が挙げられる。
【００２２】
そして、これらハウス１外の環境情報をハウス外センサ２０によって測定する。ハウス外センサ２０は特に限定されないが、例えば温度センサ、湿度センサ、日射量センサ、風向センサ、風速センサ、雨量センサ、ＣＯ２センサ、気圧センサ等が挙げられ、これらの各種ハウス外センサから１又は複数を選択してハウス外センサ２０が構成される。
【００２３】
一方、ハウス１内の環境情報としては、例えばハウス内温度、ハウス内湿度、ハウス内日射量、培地温度、植物体温度、灌水温度、土壌水分、ＣＯ２濃度、灌水量等が挙げられ、これらの環境情報をハウス内センサ３０によって測定する。
【００２４】
ハウス内センサ３０も特に限定されず、例えば温度センサ、湿度センサ、日射量センサ、培地温度センサ、植物体温度センサ、灌水温度センサ、土壌水分センサ、ＣＯ２センサ、灌水流量センサ等が挙げられ、これらの各種ハウス内センサから１又は複数を選択してハウス内センサ３０が構成される。
【００２５】
環境調節装置４０は、ハウス１内を最適な栽培環境とするべく、環境制御を行うための環境調節装置であって、例えば換気窓、保温カーテン、遮光カーテン、暖房機、ＣＯ２発生器、灌水装置、ヒートポンプ、循環扇、換気扇、細霧装置、除湿装置、電照等が挙げられる。これらから選択される環境調節装置４０を自動制御することによって、ハウス１内の栽培環境が最適となるように環境制御を行う。具体的な制御方法については後述する。
【００２６】
環境制御装置５０は、環境調節装置４０を自動制御するための制御装置であって、少なくとも、ハウス外センサ２０で測定されたハウス外環境情報測定値と、ハウス内センサ３０で測定されたハウス内環境情報測定値と、環境調節装置４０の状態が入力される入力部５１と、所要時間毎のハウス外環境情報測定値、ハウス内環境情報測定値及び環境調節装置４０の状態が時系列で蓄積される記憶部５２と、予め設定されたハウス１内の栽培環境設定値と入力部５１からのハウス内環境情報測定値とを比較して、ハウス内環境情報測定値が栽培環境設定値の範囲内であるか否かを判定し、ハウス内環境情報測定値が栽培環境設定値の範囲内のとき、最新のハウス外環境情報測定値と直前のハウス外環境情報測定値及び／又は最新のハウス内環境情報測定値と直前のハウス内環境情報測定値に変化があるか否かを判定する環境情報判定部５３と、最新のハウス外環境情報測定値と直前のハウス外環境情報測定値及び／又は最新のハウス内環境情報測定値と直前のハウス内環境情報測定値に変化があるとき、最新のハウス外環境情報測定値及びハウス内環境情報測定値と同一又は近似する過去のハウス外環境情報測定値、ハウス内環境情報測定値及び環境調節装置の状態を記憶部５２から検索する検索部５４と、検索部５４において検索された過去の環境調節装置の状態と最新の環境調節装置の状態とを比較し、最新の環境調節装置の状態が過去の環境調節装置の状態と異なるときに環境調節装置の環境制御情報を設定する環境制御情報設定部５５と、環境制御情報設定部５５で設定された環境制御情報を環境調節装置４０へ送出する出力部５６と、を備えている。
【００２７】
環境制御装置５０に係る入力部５１には、ハウス外センサ２０及びハウス内センサ３０で測定されたハウス外環境情報測定値ＭＯ及びハウス内環境情報測定値ＭＩと、環境調節装置４０の状態が入力される。例えば、ハウス外センサ２０を温度センサ及び日射量センサで構成することによって、ハウス外センサ２０からはハウス外温度及びハウス外日射量の測定値がハウス１外の環境情報として入力部５１に入力される。
【００２８】
また、例えばハウス内センサ３０を温度センサ、湿度センサ、ＣＯ２センサで構成することによって、ハウス内センサ３０からハウス内温度、ハウス内湿度、ハウス内ＣＯ２濃度の測定値がハウス１内の環境情報として入力部５１に入力される。
【００２９】
これらハウス１外のハウス外環境情報測定値ＭＯ及びハウス１内のハウス内環境情報測定値ＭＩと共に、環境調節装置４０の状態Ｓが入力部５１に入力される。例えば、環境調節装置４０が換気窓の場合、先の各測定値ＭＯ、ＭＩと共に各環境情報測定時の換気窓の開度が入力部５１に入力される。なお、環境調節装置４０としては、上記の通り、換気窓や暖房機等が挙げられ、環境調節装置４０の状態Ｓは、開度センサやＯＮ・ＯＦＦセンサ等によって取得することができる
【００３０】
そして、記憶部５２には、入力部５１に入力された所定時間毎のハウス外環境情報測定値ＭＯ、ハウス内環境情報測定値ＭＩ及び環境調節装置４０の状態Ｓが、環境情報蓄積データＭＤとして時系列で蓄積される。
【００３１】
一方、環境情報判定部５３では、まず１次判定として、予め設定されたハウス１内の栽培環境設定値ＭＳと入力部５１からのハウス内環境情報測定値ＭＩとが比較され、ハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲内であるか否かの判定がなされる。ハウス１内の栽培環境として、例えばハウス１内の温度を２５℃に設定したい場合、目標環境情報入力部５７からハウス内環境制御情報判定部５３に対して目標とする設定温度（栽培環境設定値ＭＳ＝２５℃）が入力される。そして、入力部５１から得られたハウス内環境情報測定値ＭＩ（ここではハウス内温度）と栽培環境設定値ＭＳとを比較し、ハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲内（例えば、栽培環境設定値ＭＳ＝２５℃±０．５℃）であるか否かの判定がなされる。
【００３２】
そして、ハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲内のとき、２次判定として、最新のハウス外環境情報測定値ＭＯｎと直前のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ−１及び／又は最新のハウス内環境情報測定値ＭＩｎと直前のハウス内環境情報測定値ＭＩｎ−１に変化があるか否かを判定する。例えば、ハウス外環境情報としてハウス外温度や日射量を測定し、ハウス内環境情報としてハウス内温度や湿度を測定する場合、上記の１次判定において栽培環境設定値ＭＳとハウス内環境情報測定値ＭＩである最新のハウス内温度とが比較判定され、続く２次判定において、最新のハウス外温度と直前のハウス外温度、最新の日射量と直前の日射量、最新のハウス内湿度と直前のハウス内湿度とがそれぞれ比較され、何れかの測定値に変化があるか否かが判定される。
【００３３】
検索部５４では、最新のハウス外環境情報測定値ＭＯｎと直前のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ−１及び／又は最新のハウス内環境情報測定値ＭＩｎと直前のハウス内環境情報測定値ＭＩｎ−１に変化があるとき、最新のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ及びハウス内環境情報測定値ＭＩｎと同一又は近似する環境情報蓄積データ、即ち過去のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ−ｘ、ハウス内環境情報測定値ＭＩｎ−ｘ及び環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘの組合せである環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘを記憶部５２から検索する。例えば、栽培環境設定値ＭＳをハウス１内温度＝２５℃に設定した場合、ハウス内環境情報測定値ＭＩ＝２５℃±０．５℃であれば環境情報判定部５３においてハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲内であると判定され、更に、日射量に変化があった場合は、最新のハウス外環境情報測定値ＭＯｎと直前のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ−１とに変化があると判定され、最新のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ及びハウス内環境情報測定値ＭＩｎのデータが検索部５４に送られる。そして、検索部５４において、最新のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ及びハウス内環境情報測定値ＭＩｎの組合せと同一又は近似する過去のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ−ｘ及びハウス内環境情報測定値ＭＩｎ−ｘ、更に環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘの組合せ、即ち環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘが記憶部５２から検索される。
【００３４】
なお、環境情報判定部５３においてハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲外であると判定された場合には、従来の環境制御、即ち環境調節装置４０の状態Ｓが手動又は自動制御によって直ちに調節されることとなる。また、ハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲内であっても、最新のハウス外環境情報測定値ＭＯｎと直前のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ−１及び／又は最新のハウス内環境情報測定値ＭＩｎと直前のハウス内環境情報測定値ＭＩｎ−１に変化がないと判定された場合には、検索部５４における過去のデータ検索は行われず、現状が維持されることとなる。
【００３５】
環境制御情報設定部５５では、検索部５４において検索された過去の環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘのデータを受け取り、この過去の環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘと最新の環境調節装置４０の状態Ｓｎとを比較し、最新の環境調節装置４０の状態Ｓｎが過去の環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘと異なるときに環境調節装置４０の環境制御情報Ｐを設定する。なお、状態Ｓｎと状態Ｓｎ−ｘとが同じ状態であるときは、環境制御情報Ｐは設定されず、環境調節装置４０の状態Ｓｎが維持されることとなる。
【００３６】
そして、環境制御情報設定部５５で設定された環境制御情報Ｐは出力部５６に送られ、この出力部５６から農業用ハウス１に係る環境調節装置４０に環境制御情報Ｐが送られる。環境制御情報Ｐによって環境調節装置４０が自動制御されることによって、ハウス１内の栽培環境が目標環境情報入力部５７から入力された栽培環境に維持されることとなる。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係る農業用ハウス内環境制御システム１０によると、ハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲内のとき、つまりハウス１内の栽培環境が安定している状態のときに、最新のハウス外環境情報測定値ＭＯ１及びハウス内環境情報測定値ＭＩ１に基づいて過去の環境情報蓄積データＭＤから最適な環境調節装置４０の状態Ｓｎを得ることができ、ハウス１外内の環境情報測定値ＭＯ、ＭＩの変化に対応した予測型の環境制御を行うことができる。
【００３８】
次に、本発明の実施形態に係る農業用ハウス内環境制御システム１０による環境制御方法について、図２に基づいて詳述する。ここで、本実施形態の農業用ハウス内環境制御システム１０において、ハウス外センサ２０を温度センサ及び日射量センサで構成し、ハウス内センサ３０を温度センサで構成する。また、環境調節装置４０を換気窓とする。
【００３９】
まずステップＳ１１において、環境制御装置５０に対して目標環境情報入力部５７から目標とするハウス１内の環境情報（栽培環境設定値ＭＳ）を入力する。本実施形態では、ハウス１内の温度を２５℃に設定、つまり栽培環境設定値ＭＳ＝２５℃に設定する。
【００４０】
次に、ステップＳ１２において、ハウス外環境情報測定値ＭＯ及びハウス内環境情報測定値ＭＩをハウス外センサ２０及びハウス内センサ３０から取得する。本実施形態では、ハウス１外の環境情報測定値ＭＯとしてハウス外温度及びハウス外日射量の測定値が、ハウス１内の環境情報測定値ＭＩとしてハウス内温度の測定値が入力部５１に入力される。なお、入力部５１に入力された各環境情報測定値ＭＯ，ＭＩは、測定時の環境調節装置４０の状態Ｓ、即ち本実施形態では換気窓の開度と共に環境情報蓄積データＭＤとして時系列で記憶部５２に記憶される。
【００４１】
そして、ステップＳ１３において、予め設定されたハウス１内の栽培環境設定値ＭＳと入力部５１からのハウス内環境情報測定値ＭＩとが比較され、ハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲内であるか否かの判定がなされる。例えば、本実施形態において栽培環境設定値ＭＳを２５℃に設定し、±０．５℃の範囲を栽培環境設定値ＭＳの範囲内とした場合、ハウス内環境情報測定値ＭＩ＝２４．５℃〜２５．５℃であれば、ハウス内環境情報判定部５３においてハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲内であると判定される。
【００４２】
ステップＳ１３において、ハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲内であると判定されると、続くステップＳ１４において、最新のハウス外環境情報測定値ＭＯｎと直前のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ−１に変化があるか否かが判定される。本実施形態では、ハウス１外の環境情報測定値ＭＯとしてハウス外温度及びハウス外日射量を測定しているため、ハウス外温度又はハウス外日射量に変化がないと判定された場合には、ステップＳ１５へ進み、変化があると判定された場合にはステップＳ１６へ進む。
【００４３】
なお、本実施形態では、ハウス１内の環境情報測定値ＭＩとしてハウス内温度のみ測定しているため、ステップＳ１５における最新のハウス内環境情報測定値ＭＩｎと直前のハウス内環境情報測定値ＭＩｎ−１に変化があるか否かの判定は行われない。但し、ハウス１内の環境情報測定値ＭＩとしてハウス内温度以外に湿度や培地温度等も測定するとき、ステップＳ１４においてハウス外環境情報測定値ＭＯに変化がないと判定された場合には、ステップＳ１５において、ハウス内環境情報測定値ＭＩに変化があるか否かが判定されることとなる。
【００４４】
そして、ハウス外環境情報測定値ＭＯ及び／又はハウス内環境情報測定値ＭＩに変化があると判定された場合は、ステップＳ１６において、最新のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ及びハウス内環境情報測定値ＭＩｎで構成される検索データリストが作成され、検索部５４に送られる。本実施形態では、検索データリストがハウス外温度、ハウス外日射量及びハウス内温度で構成され、これらの最新の測定値の組合せが検索データリストとして検索部５４に送られる。
【００４５】
続くステップＳ１７において、最新のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ及びハウス内環境情報測定値ＭＩｎで構成された検索データリストと同一又は近似する環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘの検索が実行される。環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘは過去のハウス外環境情報測定値ＭＯｎ−ｘ、ハウス内環境情報測定値ＭＩｎ−ｘ及び環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘの組合せで構成されている。検索部５４では、検索データリストに含まれるハウス外環境情報測定値ＭＯｎと同一又は近似するハウス外環境情報測定値ＭＯｎ−ｘ、ハウス内環境情報測定値ＭＩｎとハウス内環境情報測定値ＭＩｎ−ｘを順次検索することによって、検索データリストと同一又は近似する環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘを取得する。
【００４６】
例えば、本実施形態では、まず検索データリストに含まれるハウス内温度測定値、即ち最新のハウス内温度測定値と同一又は近似するハウス内温度測定値を含む環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘを抽出する。次いで、抽出された環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘの中から、最新のハウス外温度測定値と同一又は近似するハウス外温度測定値を含む環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘを更に抽出し、最後に最新のハウス外日射量測定値を含む環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘを抽出することによって、検索データリストと同一又は近似する環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘを得ることができる。そして、得られた環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘに含まれる環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘを取得する。
【００４７】
なお、環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘが多数得られた場合は、ハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲内であった時間が所定時間を超えていた環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘに係る環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘを取得する。ここで、上記の所定時間は任意に設定することができる。例えば、ハウス内温度を２５℃±０．５℃の範囲で維持できた時間が５分、１０分、３０分等、ハウス１の規模等に応じて任意に設定可能である。
【００４８】
ステップＳ１７において環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘを取得すると、続くステップＳ１８において、最新の環境調節装置４０の状態Ｓｎと環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘとが比較される。本実施形態では環境調節装置４０が換気窓であるため、環境調節装置４０の状態Ｓｎ及び状態Ｓｎ−ｘはそれぞれ換気窓の開度となる。
【００４９】
そして、最新の環境調節装置４０の状態Ｓｎが過去の環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘと異なるとき、つまり本実施形態では換気窓の開度が異なるとき、ステップＳ１９において、過去の環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘに基づいて環境調節装置４０の環境制御情報Ｐが設定される。本実施形態に係る環境制御情報Ｐは換気窓の開度であるが、ハウス内環境情報測定値ＭＩが栽培環境設定値ＭＳの範囲内に維持されるように、過去の環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘから取得された最適な換気窓の開度（環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘ）が環境制御情報Ｐとして環境制御情報設定部５５において設定され、出力部５６に送られる。
【００５０】
ここで、ステップＳ１９においては、単に過去の環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘから取得された最適な環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘを環境制御情報Ｐとして設定するのみでない。当該設定は環境制御情報設定部５５において行われるが、最適な環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘの設定のみならず、最新の環境調節装置４０の状態Ｓｎから環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘへ移行するのに要する時間や、複数の環境調節装置４０がある場合における各環境調節装置４０の制御順等も環境制御情報Ｐとして設定される。つまり、本実施形態においては、単に換気窓の開度を最適な開度に移行させるという環境制御情報Ｐのみではなく、ハウス１の規模や換気窓数等に応じて、現在の換気窓の開度から最適な開度まで移行させるのにどれぐらいの時間を掛けて移行させるか、といった情報も環境制御情報Ｐとして設定される。
【００５１】
なお、最新の環境調節装置４０状態Ｓｎと過去の環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘとが同じ状態であるときは、環境制御情報Ｐは設定されず、環境調節装置４０の状態Ｓｎが維持された状態でステップＳ１２に戻る。
【００５２】
最後に、ステップＳ２０において、環境制御情報設定部５５から出力部５６に送られた環境調節装置４０の環境制御情報Ｐは、この出力部５６から農業用ハウス１に係る環境調節装置４０に送出される。そして、環境制御情報Ｐによって環境調節装置４０（本実施形態に係る換気窓）が自動制御されることによって、ハウス１内の栽培環境が目標環境情報入力部５７から入力された栽培環境に維持されることとなる。
【００５３】
以上のように、最新（＝現在）のハウス外内環境情報測定値ＭＯｎ，ＭＩｎから、過去の環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘに係る環境調節装置４０の状態Ｓｎ−ｘに基づいて環境調節装置４０を調節することによって、過去の環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘを活用した最適且つ高精度なハウス内の環境制御を実現することができる。
【００５４】
また、環境情報蓄積データＭＤｎ−ｘの蓄積量は時間の経過と共に増大していくため、本発明に係る制御システムの継続使用によって、環境制御の精度を更に向上することが可能である。
【００５５】
以上に例示した本発明の実施形態に係る農業用ハウス内環境制御システム１０及びこれによる環境制御方法は、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。
【００５６】
上記実施形態の農業用ハウス内環境制御システム１０による環境制御方法では、ハウス外センサ２０を温度センサ及び日射量センサで構成し、ハウス内センサ３０を温度センサで構成し、環境調節装置４０を換気窓としたが、例えば、ハウス外センサ２０を温度センサのみで構成してもよく、或いは温度センサや日射量センサの他、湿度センサ、風向センサ、風速センサ、雨量センサ、ＣＯ２センサ、気圧センサ等、複数のセンサで構成してもよい。また、ハウス内センサ３０も、温度センサのみならず、湿度センサ、日射量センサ、培地温度センサ、植物体温度センサ、灌水温度センサ、土壌水分センサ、ＣＯ２センサ、灌水流量センサ等、複数のセンサで構成してもよい。ハウス外センサ２０、ハウス内センサ３０共に複数のセンサを併用することによって、あらゆる環境情報を入手することができ、より高精度な環境制御を実現することができる。
【００５７】
また、環境調節装置４０も換気窓のみならず、保温カーテン、遮光カーテン、暖房機、ＣＯ２発生器、灌水装置、ヒートポンプ、循環扇、換気扇、細霧装置、除湿装置、電照等を複数組み合わせてハウス内の環境制御を行うことによって、ハウス内の栽培環境を最適且つ高精度に制御することが可能となる。本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。
【符号の説明】
【００５８】
１：農業用ハウス
１０：農業用ハウス内環境制御システム
２０：ハウス外センサ
３０：ハウス内センサ
４０：環境調節装置
５０：環境制御装置
５１：入力部
５２：記憶部
５３：環境情報判定部
５４：検索部
５５：環境制御情報設定部
５６：出力部
５７：目標環境情報入力部
ＭＯ：ハウス外環境情報測定値
ＭＩ：ハウス内環境情報測定値
ＭＤ：環境情報蓄積データ
ＭＳ：栽培環境設定値
Ｐ：環境制御情報
Ｓ：環境調節装置の状態
【図１】
0006277159.tif 000002
【図２】
0006277159.tif 000003