(57)【要約】【課題】植物栽培における栽培操作の開始・実行・終了をマニュアルによるタイマー設定ではなく、全自動化し、土壌水分センサーの測定情報を無線で伝送し、栽培植物体中の養分測定情報を無線で伝送し、それらの情報に基づいて植物を健全に全自動で栽培することを可能とする。【解決手段】明るさセンサーで夜明けを感知して自動的に灌水を開始し、日没数時間前に自動的に灌水を終了するが、その間、無線送信装置に接続された土壌水分センサーから、その電気的出力を信号に変換し、複数の無線送信装置から制御部に伝送し、制御部は無線で伝送される信号を受信して土壌水分を制御すること、また、無線送信装置に接続されたＥＣセンサーで植物体中の養分濃度を測定し、その電気的出力を信号に変換し、無線で制御部に伝送し、制御部は無線で伝送される信号を受信して液肥給液を制御することで、灌水と施肥をリアルタイムに行う栽培装置を構築する。【選択図】  図１
2005117999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明るさセンサー、照度センサー、水位センサー、土壌水分センサー、ＥＣセンサー、ｐＨセンサー、温度センサー、時刻を計時する時計、コンピューターとで構成される植物栽培制御装置において、
明るさセンサーで、当該日の夜明けを感知してその時刻を給液可能開始時間とし、当該前日の日没を感知してその時刻を記憶し、その時刻から一定時間後の時刻を当該日の給液終了時間とし、その間、一定間隔で土壌水分センサーによりで土壌水分判定を行い、設定値以下の乾燥状態になると送液装置から配液管を経由して潅水することを繰り返し、ＥＣセンサーにより植物体中の養分濃度判定を行い、設定値以下の低栄養状態になると送液装置から配液管を経由して液肥を給液することを繰り返すという、全自動で潅水作業を開始し、継続、終了し、その過程をコンピューターで制御し、その作業条件、環境条件をコンピューターに記憶することを特徴とする全自動植物栽培制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の土壌水分センサーは無線送信装置に接続され、土壌水分センサーからの電気的出力を信号に変換し、無線で制御部に伝送し、制御部は複数の無線送信装置から伝送される信号を受信して土壌水分を制御することを特徴とする全自動植物栽培制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の土壌水分センサーの出力を信号に変換して伝送する無線送信装置は、１台に複数個の水分センサーが有線接続されていることを特徴とする全自動植物栽培制御装置。
【請求項４】
請求項１記載のＥＣセンサーは無線送信装置に接続され、ＥＣセンサーからの電気的出力を信号に変換し、無線等で制御部に伝送し、制御部は複数の無線送信装置から伝送される信号を受信して液肥の給液を制御して植物体のＥＣを調節することを特徴とする全自動植物栽培制御装置。
【請求項５】
請求項４記載のＥＣセンサーの出力を信号に変換して伝送する無線送信装置は、１台に対し複数個のＥＣセンサーが有線接続されていることを特徴とする全自動植物栽培制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、明るさセンサー、照度センサー、水位センサー、土壌水分センサー、ＥＣセンサー、ｐＨセンサー、温度センサー、時刻を計時する時計、コンピューターで植物栽培環境条件を判定し、植物に水分と養分を自動的に供給する全自動植物栽培制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
潅水方法に関する公知技術の中で、特許文献４の少量高頻度潅水法を特徴とする施設園芸用潅水制御器は、一日の潅水時間帯、1回の潅水時間、潅水休止時間を設定し、土壌水分センサーにより潅水点（ｐF値）をマニュアルで設定するものである。
しかし、当該技術の中でクレームされている大部分は、当該号公報出願日より1年半以上も前に発行された非特許文献１の中に、すでに詳述されている。その著書の中には、少量づつ回数多く潅水する方法とその特徴・利点や、土壌水分センサーで適潅水点（ｐF値）を基準とする潅水制御方式、潅水後水が土壌に湿潤・展開していく湿潤帯の時間的経過も詳述されており、潅水時間帯、１回の潅水量も具体的に記述されている。
【０００３】
特許文献４の中で、湿潤タイムラグを考慮して、潅水休止タイマーが設けられているが、湿潤パターンと時間との関係にタイムラグがあることはすでに非特許文献２に明示されているが、計測したい深さの土壌水分を測れる既存のセンサーを使えば、わざわざ休止タイマー制御による湿潤時間を設ける必要性はない。もしトータルの潅水量が少な過ぎたり、土中で偏った水の流路や水の分布があって、水を必要とする根圏部に水が供給されない場合、この休止時間があることは植物にとっては逆にマイナス効果で、その場所では水分不足時間が積算され、重大な水不足を招来することになる。
【０００４】
湿潤タイムラグへの対応は、上述の非特許文献１のなかですでに、点滴潅水の場合12分で土壌深40cm程度まで湿潤することがパターン図で明快に示されており、この知見に準拠して休止タイマー時間を設定していることが特許文献４の実施例の設定時間に反映されているようであるが、タイマー設定ではなく土壌水分センサーで根圏の湿潤状態を知る方が望ましいことは言うまでもない。
このように所定深度の根圏部の所望する深さの土壌水分を測れるセンサーを用いれば、タイマー制御の潅水休止時間を設定する意味がなくなる。
【０００５】
また、特許文献４は、それ以前のストレスを与える方法が栽培植物へダメージを与え、収穫物の糖度は上がるものの収量低下を起こすという課題への解決手段として、高頻度少量潅水、土壌水分センサー技術の導入により、省力化、高品質化、高収量化、減肥、節水が図れることをあげているが、これらのこともすでに非特許文献１で明確に述べられており、指摘されている課題への解決策はすでに明らかにされている。
【０００６】
特許文献４の運転開始時間、終了時間、潅水時間、潅水休止時間等の設定はマニュアルによって行われるもので、日々の天候を考慮し前日夕刻または当日早朝温室を訪問し設定することになり、このためその時間帯は不在にできず、農家にとって大きなプレッシャーである。気象条件、環境条件は一日の内でも激しく変化することがあるため、事前にマニュアルでタイマーを設定しても種々の問題が発生する。快晴を予想して１回の給水量を増し、灌水時間を長くすると、急に曇り、雨でも降り出すと水過剰をきたすことになる。
【０００７】
上記の特許文献４では、１日の潅水時間帯を親タイマーで設定し、１回の潅水時間を子タイマーで、潅水の土壌中への浸潤時間を潅水休止タイマーで設定しており、潅水時間帯、１回の潅水時間、灌水休止時間は、経験と勘に頼ってタイマーをマニュアルで設定している。さらに、タイマー制御の場合、水の消費量は時間・時期・作物の生育状況、土性、培土が開放系か有底内か等土壌水分条件は大きく変化するため、潅水の過多・過少は避けられない。
【０００８】
他の公知技術として、特許文献１および特許文献６の自動給水制御器は、給水対象の水分が不足したことを水分センサーにより検出し、その検出に応じてタイマー部が所定時間を計測し、前記所定時間内に水分センサーにより水分が充足したことを検出しない場合に給水し、前記所定時間内に水分が充足したことを検出した場合にタイマー部を初期化するものである。
しかし、この公知技術の給水対象は栽培領域の下方の貯水タンクであり、水分センサーは土壌水分を測定するものではなく、貯水タンク底に設置され、貯水タンクの水が空になると検知される仕組みで、栽培が行われている土壌の水分の不足に対応して作動するものではなく、また、通常の農園芸に用いられるように水や液肥を栽培土壌の土壌表面から供給する仕組みになっておらず、農園芸分野で利用できるものではない。
【０００９】
農場や屋上緑化にも利用できるとあるが、畑ではその下部に貯水タンクは設けられないし、人工地盤上に栽培ユニットを置くにしても屋上緑化のための水分制御には多くの問題がある。例えば本方式では、雨水が栽培領域を経由して貯水タンクに流入する構造であり、水が貯水タンクからあふれ出ることが起こり、水分センサーで制御できないことも大問題である。貯水タンクに水を供給するのであれば、ドリップチューブなどは不要である。また、給水は吸水孔から毛細管現象で吸い上げる方式となっており、この方式であれば根圏全体の土壌を湿潤させるのは困難で、リアルタイムの制御もできない。
有線・無線方式で電磁弁や水分センサーを制御するとあるが、貯水タンクの水が空になったことを検知するだけの水分センサーでリアルタイムの制御ができない構造であり、無線の授受の仕組みも開示されていない。
【００１０】
特許文献１１の芝生の散水管理装置では、散水対象が芝生に限定されている上に、地表情報として風向風速計、日射計、感雨計、温湿度計等からの情報、地中情報として、ｐＨ、ＥＣ計、地温計、水分計等からの情報を収集して制御する必要があるとしているが、その情報は監視目的で、制御には利用されていない。また、散水後の地中に吸水される水分は管理されておらず、散水後の水分が土表から流れてしまう場合には、水分不足で植物が枯れると共に水分の無駄使いになるという不具合を生ずる。ｐＨ、ＥＣ計の記述はあるが、その目的、用途およびその情報を利用しての制御は不明である。
【００１１】
特許文献３では、水分センサー、明るさセンサー、タイマー、制御装置、電源装置（太陽は発電、蓄電池、家庭電源）、液肥供給装置（ポンプ、電磁弁）などが繋がりを持っており、液肥の供給も開示されている。しかし、明るさセンサーで日没・夜明けを境に作業を終了・開始するという夜間だけは潅水しないという単純な方式で、本出願とは大きく異なるところである。土壌水分の目安であるｐF値への対応も詳述されておらず、またＥＣセンサーへの対応もない。
【００１２】
特許文献９では、水分センサーでゴルフ場のグリーン毎の芝管理が遠隔地のクラブハウスから行いうるという自動潅水であるが、大規模な工事と設備を要し、用途も芝用に限定されていて、ガーデニングや施設園芸に利用できるものではない。また、簡易無線に言及しているが、それは情報を受ける手段で、機器を制御するものではない。
【００１３】
特許文献７では、小さく小分けされた栽培ベッドは地面から隔離でき移動できるもので、メインタイマーで一日の潅水時間、繰り返しタイマーで潅水間の時間、長さタイマーで一回の潅水時間(3秒位)を設定し、全てタイマーで作動させる方式で、液肥混入装置が敷設されているが、水分センサー、ＥＣセンサー制御による方式ではない。
【００１４】
特許文献１０では、ＥＣセンサーの使用が述べられているが、ＥＣセンサーは液肥タンク内の液の状態でのチェックで、栽培する培土や植物体におけるチェックではなく、また培土も特殊なセラミックボールという培地に限定されているので、農園芸に利用できるものではない。
【００１５】
特許文献６では、水分が不足したことを水分センサーで検出するものの、給水対象が植物栽培領域ではなく、栽培領域下方に別に設けられた貯水空間で、植物栽培土壌に直接給水したり、給肥するものではない。
【００１６】
特許文献８では、自動的に潅水と施肥を別個に実行する制御方法において、日射量を測定するセンサーと水分値を測定するセンサーが利用されている。しかし、前者は日射量が少ないと潅水を実行させない手段として、後者はタイマー制御されている潅水を実行させない手段として用い、植物の水消費量にリンクして土壌水分を制御することには用いられていない。
【００１７】
特許文献４では、土壌溶液中の電気伝導度を測定し、その値が設定された値の範囲に入るように養液中の肥料濃度、養液供給量を調整する方法が記述されているが、このような方法はすでに本出願以前に発行された、非特許文献１に例示されている。
【００１８】
特許文献２では、土壌溶液中の電気伝導度を測定する際に、予め電気伝導度を左右する塩素イオン濃度と硫酸イオン濃度を測っておき、補正をして肥料溶液の濃度と液量を調節するものであるが、これらのイオンが電気伝導度に影響することはすでに公知の知見であった（非特許文献１）。
【特許文献１】特開2003-102295号公報
【特許文献２】特開2003-079215号公報
【特許文献３２】特開2002-300817号公報
【特許文献４３】特開2002-281842号公報
【特許文献５４】特開2002-058369号公報
【特許文献６５】特開2001-211768号公報
【特許文献７６】特開2001-23571号公報
【特許文献８７】特開2000-186824号公報
【特許文献９８】実開平7-43982号公報
【特許文献１０９】特開平7-194261号公報
【特許文献１１】実登2501992
【非特許文献１】六本木和夫・加藤俊博著「野菜・花卉の養液土耕」農文協発行  2000年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
解決しようとする問題点は、いずれの公知技術も、植物栽培における潅水管理において、その作業時間帯の設定はマニュアルによりタイマー設定するもので、自動的に運転開始・終了できるようにはなっていない点である。公知技術では、作業の開始および終了は前日にマニュアル設定することが要求されており、設定を怠ると日変化、季節変化を無視して同じ作業が繰り返されることになり問題である。
【００２０】
具体的に挙げると、（１）植物の自動栽培においては、光合成にリンクして肥料、水分が要求され、その時間帯は日ごとに変化していくが、これにはマニュアルで設定するタイマー方式では対応できないこと、（２）潅水した水は土中に湿潤し展開していくことを考慮して、タイマーでタイムラグを設ける等の勘にたよる手段で対応しているが、所望する部位の土壌水分を測定して対応していないこと、（３）土壌水分センサーは土質、保水力、水分布の異なる土壌で、かつ面積、高低さ、日当たり、風通しの異なる栽培地、栽培施設では少数の水分センサーによる測定では対応しきれないこと、（４）複数の水分センサーを設置するには、何本もの長いリード線を張り巡らせる必要が生じ、その場所での栽培や管理の作業上障害となること、（４）ＥＣセンサーの導入、設置においても土壌水分センサーと同様な問題点があること、（５）施肥が、植物の肥料要求度に応じてリアルタイムに対応できていないことなどの問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、植物栽培における、潅水管理と肥料供給の管理とを、明るさセンサーで、当該日の夜明けを感知してその時刻を給液開始時間とし、当該前日の日没を感知してその時刻を記憶しその時刻から一定時間後の時刻を当該日の給液終了時間とし、その間、一定間隔で土壌水分センサーによる土壌水分判定を行い、設定値以下の乾燥状態になると潅水すること、さらにこの間またはこの後、一定間隔でＥＣセンサーによる植物体中の肥料濃度判定を行い、設定値以下の肥料不足状態になると液肥を給液することを繰り返えすという、全自動で潅水作業と肥料投与作業とを開始し、実施・継続し、終了することを最も主要な特徴とする。
本発明の方式によると、本装置がどの地域で、いつ使われようと、その地域にふさわしい時間帯に適切に潅水、施肥を全自動で行わせることができるという大きな特徴がある。
【００２２】
具体的に挙げると、（１）植物の自動栽培においては、液肥による施肥と潅水の開始時刻と終了時刻をマニュアル設定によるタイマー方式ではなく、夜明け・日没を起点に自動的に運転することを可能とし、さらには日ごと、季節ごとに変化していく施肥および潅水の適正時間に対応することを可能とするため、明るさセンサーで、当該日の夜明けを感知してその時刻を給液開始時間とし、当該前日の日没を感知してその時刻から所定時間後の時刻を当該日の給液終了時間とすることを最も主要な特徴とする。すなわち特許文献３に記述されている日没・夜明けを境に作業を終了・開始し、夜間だけは潅水しないという単純な方式と異なり、水分消費活性とリンクさせたのが特徴である。
【００２３】
（２）潅水した水は土中に湿潤し展開していくが、それを考慮して、潅水休止時間を設ける等の勘にたよる手段（公知技術）ではなく、根圏部の土壌水分を判定して対応していくことを可能とするため、所定深度の根圏部の土壌水分の計れる機能をもつ水分センサーで、この所望する深さの土壌水分を測定することを主要な特徴とする。
（３）土壌水分センサーは土質、保水力、水分布の異なる土壌で、かつ栽培地の面積、高低差、日当たり、風通しの異なる栽培地、栽培施設での土壌水分測定ができるようにするため、複数の土壌水分センサーで測定することを主要な特徴とする。
【００２４】
（４）複数の水分センサーを設置するには、何本もの長いリード線を張り巡らせる必要が生じ、その場所での栽培や管理の作業上障害となるが、その障害を回避するため、無線送信部を備えた末端の水分センサーで土壌水分を測定し、受信機を備えた制御部にデータを伝送することを主要な特徴とする。
（５）ＥＣセンサーにおいても土壌水分センサーと同様、長いリード線を用いることには障害があることから、複数のＥＣセンサーでＥＣ値を測定し、無線送信装置から制御部にデータを伝送することを主要な特徴とする。
（６）土壌水分センサーおよびＥＣセンサーの出力を信号に変換して伝送する無線送信装置は、１台に対し複数個の水分センサーおよびＥＣセンサーが有線で接続されていることを主要な特徴とする。
【００２５】
（７）施肥および潅水が、植物の肥料要求度に応じて給液できるようにするため、作物の種類によって明らかにされている肥料要求量および硝酸態窒素量、目安とされるＥＣ値、ｐＨ値に対応しながら、一日必要肥料量を一日の早い時期にストレスを与えない薄い濃度で、液肥の形態で潅水を兼ねて何回か投与し、その後は主に水のみの投与を目的として潅水することもできることを主要な特徴とする。
【００２６】
肥料を液肥の形態で投与する時、植物体液に溶存するイオン化した植物栄養成分を、ＥＣセンサーにより一定間隔で測定して、予め設定したＥＣ値の適正範囲内にあるかどうかを判定し、範囲内に達しない肥料成分不足の時は液肥を、範囲内に達しているときは水のみを投与することもできることを主要な特徴とする。植物栄養成分の測定装置は、ＥＣセンサー以外でも、例えば硝酸イオンメーター等測定装置からの電気的出力を信号に変換できる機能のものであれば用いることができる。
【００２７】
公知技術では、植物栽培における潅水管理において、その作業時間はマニュアルでタイマー設定するもので、自動的に運転できるようにはなっていない点であり、これを解決するために、本発明では夜明けを感知してその時刻を給液可能開始時間とし、当該前日の日没を感知してその時刻を記憶し、その時刻から一定時間後の時刻を当該日の給液終了時間とする全自動潅水することを特徴とするが、本法以外にも、月日時刻時計機能を内蔵することにより、地域名を選択するだけで長期に渡り自動的に記憶部よりその地域に合った情報を取り出し、当該地域での適切な潅水開始時刻、終了時刻を自動的に決定し、潅水と施肥が全自動で制御されるような仕組みにしてもよく、またこの仕組みがＬＡＮケーブルを経由して行われてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の全自動植物栽培制御装置は、明るさセンサーで、当該日の夜明けを感知して自動的に給液を開始し、当該前日の日没を感知してその時刻を記憶しその時刻から一定時間後に自動的に給液を終了することができるので、日ごと、季節ごとに変化していく灌水および施肥の適正時間に対応できるという利点がある。このため、植物の自動栽培においては、マニュアル設定によるタイマー方式では対応できないこと、具体的には光合成にリンクして灌水、施肥を行うことが、本方式で対応できるという利点がある。
【００２９】
また、潅水した水は土中に湿潤し展開していくことを考慮して、タイマーでタイムラグを設ける等の勘にたよる手段でマニュアルで対応していたことが、本発明では、所望する土壌深度の土壌水分を測定することにより故意にタイムラグを設定するのではなく、実際にその深度まで湿潤したことを測定して、リアルタイムに全自動的に潅水管理を行うという利点がある。
【００３０】
複数の水分センサーを設置し、何本もの長いリード線を張り巡らせることなく無線で末端の水分センサーまたはＥＣセンサーをもつ無線送信部から制御部にデータを送信することができるので、栽培場所での栽培や管理の作業上の障害やリード線の断線というトラブルを回避できるという利点がある。さらに、耐久性に限度のある有線用の線への経費支出を節減できるという利点もある。
【００３１】
無線送信部には有線で、複数のＥＣセンサーを接続できるので、植物体内のＥＣ値だけではなく土壌ＥＣ値も同時に平行して測定し、異なる周波数を用いて、送信することができるという利点がある。
また、無線送信部には有線で複数の土壌水分センサーを接続できるので、制御器から距離のあるエリア、広大なエリアの土壌水分条件や肥料条件を容易に測定し、まとめて送信し、潅水・施肥管理ができるという利点がある。無線方式として、無線電波を利用してもよいし、その代わりに赤外線によって送受信部を構成することもできるという利点がある。
【００３２】
土壌水分センサーをもつ無線送信部では、土壌水分感知レベルを調整する機能をもつことができ、複数の信号を送信することができる。一方、制御部側では複数の信号を受信し制御することができるので、感知レベル、感知点数を調整して異なる栽培植物、栽培条件、栽培環境に応じ、リアルタイムに栽培環境を制御できるという利点がある。
【００３３】
土壌水分センサーによる土壌水分の測定は、一定間隔（例えば１秒毎）で行われ、そのときのみ電流が流れるので、感知部の電食は大幅に軽減され長期間性能が保持されるという利点がある。
ＥＣセンサーによる土壌と植物体中のＥＣ値の測定も、一定間隔（例えば1秒毎）で行われ、そのときのみ電流が流れるので、感知部の電食は大幅に軽減され、長期間性能が保持されるという利点がある。
【００３４】
制御部はＡＣ、ＤＣ電源、ソーラー発電にも対応でき、無線方式の水分センサー、ＥＣセンサーは電池で作動するので、施設園芸における種々の作物の土耕栽培、養液栽培、養液土耕栽培、高床栽培、袋土壌栽培、一般農地における種々の作物の種々の栽培、苗生産地、公園・建物・テーマパーク等の花壇、植え込みや芝、非農耕地、ゴルフ場、屋上庭園、ベランダや菜園でのガーデニング等、いろいろの場所や施設で利用することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
明るさセンサーで、当該日の夜明けを感知してその時刻を給液開始可能時間とし、当該前日の日没を感知してその時刻を記憶し、その時刻から一定時間後の時刻を当該日の給液終了時間とし、その間、一定間隔でＥＣセンサーによる植物体中の肥料濃度判定を行い、設定値以下の肥料不足状態になると液肥槽または液肥混入器から送液装置（ポンプおよび電磁弁付通水管）を作動させ、配液管（点滴チューブ、ドリップチューブ、潅水チューブ）を経由して液肥を給液することを繰り返すこと、さらにこの間またはこの後、一定間隔で土壌水分センサーで土壌水分判定を行い、設定値以下の乾燥状態になると送液装置から配液管を経由して潅水することを繰り返すという、全自動で肥料投与作業と潅水作業を開始し、実施・継続・終了し、その過程をコンピューターで制御し、その作業条件（開始時刻、終了時刻、灌水時刻、液肥給液時刻等）、環境条件（土壌水分ｐＦ値、植物体内ＥＣ値、照度、ｐＨ、温度などの変化等）をＵＳＢケーブル接続で直接、またはメモリーカード経由でコンピューターに記憶するという目的を単純な方式で実現した。
【００３６】
発明を実施するための基本的な最良の形態は、明るさセンサー、照度センサー、水位センサー、土壌水分センサー、ＥＣセンサー、ｐＨメーター、温度センサー、夜明け、日没時刻を計時する時計と、諸作業を制御しその内容を記憶するコンピューター、無線送信装置などから構成されるが、施設園芸での植物栽培制御における施肥管理、潅水管理の方式として、以下に実施例を提示する。
【実施例１】
【００３７】
図１は、実施例１の動作フロー図である。スタートの時点で、明るさセンサーのデータから、前日の日没時刻が書き込まれている。当日の全自動植物栽培制御装置の作業は、明るさセンサーのデータを制御部に取り込み、夜明け時刻を決定し、それを起点にスタートする。水位センサーによるチェックで液肥が十分量ない場合、制御部の警報ランプあるいはブザーでそれを知らせるので、液肥を十分補充する。液肥槽に十分液肥があれば、ポンプ（日立製Ｃ−ＰC-P30J,工進製BP-101K等）を駆動させて液肥槽から液肥を送液し、配液管（点滴チューブ、ドリップチューブ、潅水チューブ）を経由して液肥を植物に給液する。
【００３８】
土壌水分センサーで土壌中のｐＦ値およびその相当値を測定し、設定値より乾燥状態にあれば制御部からポンプを駆動させて液肥を供給する。給液間隔は、土壌水分センサーで測定する間隔とし任意の時間を設定でき、また１回の給液時間も任意の時間を設定できるが、全く制御装置まかせの運転も可能である。
給液作業の終了時刻は、前日の日没時刻を起点に、その一定時間後の時刻を終了時間とするのが望ましく、その間、水分センサーの制御により、給液肥を繰り返えす。この実施例でも、水分センサーの制御の情報を制御部に伝達する場合、複数の水分センサーを設置し、水分センサーを接続した無線送信部から制御部に無線でデータを送信する。これらの過程はすべてコンピューターで制御し、その作業条件（開始時刻、終了時刻、灌水時刻、液肥給液時刻等）、環境条件（土壌水分ｐＦ値、植物体内ＥＣ値、照度、ｐＨ、温度などの変化等）をＵＳＢケーブル接続で直接、またはメモリーカード経由でコンピューター内に記憶する。
【実施例２】
【００３９】
図２は、実施例２のフロー図である。実施例１が、肥料と水を分けて与えるのに対し、実施例２は、薄い液肥を潅水を兼ねて与える例である。
スタートの時点で、明るさセンサーのデータから、前日の日没時刻が書き込まれている。当日の全自動植物栽培制御装置の作業は、明るさセンサーのデータを制御部に取り込み、夜明け時刻を決定し、それを起点にスタートする。
水位センサーによるチェックで液肥が十分量ない場合、制御部の警報ランプあるいはブザーでそれを知らせるので、液肥を補充する。液肥槽に十分液肥があれば、ポンプを駆動させて液肥槽から液肥を送液し、配液管（点滴チューブ、ドリップチューブ、潅水チューブ）を経由して液肥を植物が栽培されている土壌に給液する。ＥＣセンサー（改良したＥＵＴＥＣＨ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ製ＴＤＳｃａｎ等）で植物体中のＥＣ値が設定値以下であればさらに液肥を給液する。ＥＣ値が設定値を超えていれば、土壌水分センサーで土壌中のｐＦ値およびその相当値を測定し、設定値より乾燥状態にあれば制御部から電磁弁（ＣＫＤ製ＡＤＫ１１等）を開くよう指示を出し、潅水する。
【００４０】
予め混合槽で、液肥と水道水を混合し施肥と給水を同時に行う方法では、1日の勘水量が5トン／10アール以上にもなるため、設備の敷設、メンテナンスに多大の経費、労力を要するが、本実施例では濃厚液肥を少量の混合槽でまかなえるというメリットがある。
給液間隔および潅水間隔は、ＥＣセンサーおよび土壌水分センサーで測定する間隔とし任意の時間を設定でき、また１回の給液時間と潅水時間も任意の時間を設定できるが、制御装置まかせの全自動運転も可能である。施肥、潅水作業の終了時刻は、前日の日没時刻を起点に、その一定時間後の時刻を終了時間とするのが望ましく、その間、ＥＣセンサー、水分センサーの制御により、給液肥と潅水を繰り返えす。
【００４１】
ＥＣセンサー、水分センサーの制御の情報を制御部に伝達する場合、複数のＥＣセンサーおよび水分センサーを設置し、ＥＣセンサーおよび水分センサーを接続した無線送信部から制御部にデータを送信する。これらの過程はすべてコンピューターで制御し、その作業条件（開始時刻、終了時刻、灌水時刻、液肥給液時刻等）、環境条件（土壌水分ｐＦ値、植物体内ＥＣ値、照度、ｐＨ、温度などの変化等）をＵＳＢケーブル接続で直接、またはメモリーカード経由でコンピューター内に記憶する。
制御部内に記憶されているデータを定期的にコンピューター等の記憶部に集中管理のために送信することにより、遠隔地で監視し制御してもよい。さらに、集中管理装置から、各種データを現地地域個々の制御装置へ送信し、潅水条件と施肥条件を設定してもよい。
【実施例３】
【００４２】
図３は、実施例３のフロー図である。実施例１が、薄い液肥を潅水を兼ねて与える例で、実施例２は肥料と水を分けて与える例であるのに対し、実施例３は、液肥混入器を使用して給液する例である。
スタートの時点で、明るさセンサーのデータから、前日の日没時刻が書き込まれている。当日の全自動植物栽培制御装置の作業は、明るさセンサーのデータを制御部に取り込み、夜明け時刻を決定し、それを起点にスタートする。
土壌水分センサーで土壌中のｐＦ値およびその相当値を測定し、設定値より乾燥状態にあれば制御部から電磁弁を開くよう指示を出し、潅水する。このとき、ＥＣセンサーで植物体中のＥＣ値を測定し、設定最低値以下であれば液肥混入器（ネタフィム製ネタトロン等）接続の電磁弁を作動して液肥を給液する。
予め混合槽で、液肥と水道水を混合し施肥と給水を同時に行う方法では、1日の勘水量が5トン／10アール以上にもなるため、設備の敷設、メンテナンスに多大の経費、労力を要するが、本実施例では、混合槽がなくて済むというメリットがある。
【００４３】
給液間隔は、ＥＣセンサーおよび土壌水分センサーともに測定する間隔とし任意の時間を設定でき、また１回の給液時間も任意の時間を設定できる。給液作業の終了時刻は、前日の日没時刻を起点に、その一定時間後の時刻を終了時間とするのが望ましく、その間、ＥＣセンサーおよび水分センサーの制御により、給液肥および潅水を繰り返えす。この実施例でも、ＥＣセンサーおよび水分センサーの制御の情報を制御部に伝達する場合、複数のセンサーを設置し、無線で末端のセンサーから制御部にデータを送信する。これらの過程はすべてコンピューターで制御し、その作業条件（開始時刻、終了時刻、灌水時刻、液肥給液時刻等）、環境条件（土壌水分ｐＦ値、植物体内ＥＣ値、照度、ｐＨ、温度などの変化等）をＵＳＢケーブル接続で直接、またはメモリーカード経由でコンピューター内に記憶する。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
日々の天候を考慮し前日夕刻または当日早朝温室を訪問し潅水の開始時間、終了時間、その間隔、毎回の潅水時間、湿潤時間等を経験と勘に頼ってマニュアルで設定するのではなく、植物の生きる基本である光合成に自動的に対応できるよう、夜明けを感知して潅水と施肥を開始し、日没（前日の日没を起点）の一定時間前に施肥・潅水作業を終了し、その間、一定間隔でＥＣセンサーと水分センサーで植物体中の肥料濃度と水分を追跡測定し、肥料と水を適切に、リアルタイムに、かつ自動的に管理することによって、特徴のある（例えば高糖度）、安全で（過湿・乾燥による病害虫の減少による低農薬化）、高品質で（養分の過大・過少による生理障害の減少による品質向上）、美しい農産物を、省力的に高収量（高品質化）で生産する技術として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の動作フロー図である（実施例１）
【図２】本発明の動作フロー図である（実施例２）
【図３】本発明の動作フロー図である（実施例３）
【符号の説明】
【００４６】
Ｎ  Ｎ時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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