(57)【要約】【課題】植物の丈が変化しても照度を一定に保つことができる温室を提供することを課題とする。【解決手段】太陽光を採り入れることができるように透明板１１で構成したハウス１２の内部に、太陽光を補う補助照明１３を備える温室１０において、補助照明１３は、高さ位置を変更することができるように照明昇降機構２０を介してハウス１２に吊されていることを特徴とする。【効果】植物の丈が伸びたら、照明昇降機構により、補助照明を上昇させる。この結果、補助照明と植物との間の距離を一定に保つことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を採り入れることができるように透明板で構成したハウスの内部に、前記太陽光を補う補助照明を備える温室において、前記補助照明は、高さ位置を変更することができるように照明昇降機構を介して前記ハウス内に吊されていることを特徴とする温室。
【請求項２】
前記ハウスで育てる植物は稲であり、この稲の丈を計測する稲丈計測装置を前記ハウス内に備え、この稲丈計測装置で計測した稲丈情報に基づいて前記照明昇降機構を制御する照明高さ制御部を、前記ハウス内に備えていることを特徴とする請求項１記載の温室。
【請求項３】
前記稲の近傍に、照度を計測する照度計を備えていることを特徴とする請求項１記載の温室。
【請求項４】
前記照度計は、高さ位置を変更することができるようにセンサ昇降機構を介してハウス内に設置され、前記稲丈計測装置で計測した稲丈情報に基づいて前記センサ昇降機構を制御するセンサ高さ制御部を、前記ハウス内に備えていることを特徴とする請求項３記載の温室。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は植物の栽培、特に稲の栽培に好適な温室に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物の育成には、水、肥料、温度とともに光の管理が重要である。光に関しては、ハウス内に太陽光を補助する補助ランプを備えた温室が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実開平７−１６３９６号公報（図１）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来の技術の基本構成を説明する図であり、温室１００は太陽光を補助する補助ランプ１０１・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）を備え、植物１０２・・・に当てる光の強さを制御することで、植物１０２・・・の育成を促す形式の設備である。ランプ１０１・・・は、室内中央に設けた照度計１０３で検出する照度に基づいて、点滅制御する。
【０００４】
図７は従来の技術の問題点を説明する図であり、（ａ）に示すように、植物１０２には太陽光Ａ１と、補助ランプ１０１で照射した補助光ａ１とが重なった合成光が到達する。
ところで、（ａ）に示すような丈の小さな植物１０２が成長して、（ｂ）に示すような丈の大きな植物１０４になったとすると、この植物１０４には太陽光Ａ２と、補助ランプ１０１で照射した補助光ａ２とが重なった合成光が到達する。
【０００５】
すなわち、植物１０２には合成光（Ａ１＋ａ１）が到達し、植物１０４には合成光（Ａ２＋ａ２）が到達する。太陽から植物１０２までの距離と、太陽から植物１０４までの距離とは同一と見なすことができるため、Ａ１の強さ＝Ａ２の強さと考える。
一方、補助ランプ１０１から植物１０２までの距離と、補助ランプ１０１から植物１０４までの距離とには、顕著な差がある。
【０００６】
点光源から距離Ｌだけ離れた位置における照度は、（１／Ｌ２）に比例することが知られている。すると、（ａ１の強さ）＜（ａ２の強さ）となり、光の強さに大きな差が生じる。この結果、丈の大きな植物１０４は丈の小さな植物１０２より強い光で照射されることになる。
【０００７】
異なる遺伝構成をもった稲の株を比較する場合、稲の丈によって稲に作用する照度が変化すると比較が困難になる。この不具合を考えると、特に試験などに用いる温室では、育成により植物の丈が変化しても、照度が変わらないようにする必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、植物の丈が変化しても照度を一定に保つことができる温室を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、太陽光を採り入れることができるように透明板で構成したハウスの内部に、前記太陽光を補う補助照明を備える温室において、前記補助照明は、高さ位置を変更することができるように照明昇降機構を介して前記ハウス内に吊されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、ハウスで育てる植物は稲であり、この稲の丈を計測する稲丈計測装置をハウス内に備え、この稲丈計測装置で計測した稲丈情報に基づいて照明昇降機構を制御する照明高さ制御部を、前記ハウス内に備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、稲の近傍に、照度を計測する照度計を備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明では、照度計は、高さ位置を変更することができるようにセンサ昇降機構を介してハウス内に設置され、稲丈計測装置で計測した稲丈情報に基づいてセンサ昇降機構を制御するセンサ高さ制御部を、前記ハウス内に備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明は、ハウスの内部に、太陽光を補う補助照明を備える。そして、補助照明は、高さ位置を変更することができるように照明昇降機構を介してハウス内に吊されていることを特徴とする。
植物の丈が伸びたら、照明昇降機構により、補助照明を上昇させる。この結果、補助照明と植物との間の距離を一定に保つことができる。距離が変わらなければ、照度は変わらない。
すなわち、この発明によれば、植物の丈が変わっても、植物に当たる照度を一定に保つことができる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、ハウスで育てる植物は稲であり、稲丈情報に基づいて照明昇降機構の高さを制御する。すなわち、稲の丈が伸びたら、自動的に補助照明を上昇させて、補助照明と植物との間の距離を一定に保つ。自動運転が可能となり、省力化を図ることができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、稲の近傍に、照度を計測する照度計を備えている。照度を、稲の近傍で測るため、照度の測定精度が高まる。
【００１６】
請求項４に係る発明では、稲丈情報に基づいて、照度計を昇降させる。稲の丈が伸びたときには照度計を上昇させる。自動的に照度計の高さを調節することができるため、温室における自動運転が可能となり、省力化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、最良の形態では、植物は稲を例に説明するが、植物は品種改良が求められる花、野菜、樹木の苗又は一般の花、野菜、樹木の苗であってもよく、格別に種類を限定するものではない。
【００１８】
図１は本発明に係る温室の構成図であり、温室１０は、太陽光を採り入れることができるように透明板１１で構成したハウス１２の内部に、太陽光を補う補助照明１３・・・を備える。そして、補助照明１３・・・は、高さ位置を変更することができるように照明昇降機構２０を介して吊されていることを特徴とする。
【００１９】
ハウス１２の構造は任意であるが、例えば土台１４、１４に柱１５、１５を立て、これらの柱１５、１５の上端に屋根梁１６を渡し、屋根梁１６の上面及び柱１５、１５の外面に、ガラス板やビニル板のような透明板１１を張った構造物が採用できる。
【００２０】
ハウス１２内は温度管理を行う必要があるので、管に温水を通した形態のヒータチューブ１７・・・を土台１４、１４に取付け、また、管に温水を通した形態のヒータチューブ１８・・・を地面１９の下、すなわち地中に埋設する。
【００２１】
照明昇降機構２０は、一方の柱１５の上部にフレーム２１を図面表裏方向に渡し、このフレーム２１上に複数のウオーム減速機２２を並べ、このウオーム減速機２２の入力軸２３と奥のウオーム減速機２２の入力軸同士を連結し、一番手前の入力軸２３にモータ２４を連結し、このモータ２４にモータ軸２５の回転数をカウントするエンコーダ２６を付属し、このエンコーダ２６から回転数情報を照明高さ制御部２７に伝達し、この照明高さ制御部２７でモータドライバ２８を介してモータ２４を制御するようにした機構体である。
【００２２】
ウオーム減速機２２の出力軸２９に、十分に長いドライブ軸３１を連結し、このドライブ軸３１の先端を軸受３２で回転自在に支持させる。軸受３２は他方の柱１５に沿わせたフレーム２１に載せる。ドライブ軸３１は軽量化を目的として中空軸にすることが望ましい。
【００２３】
ドライブ軸３１に少なくとも２個の巻きドラム又はスプロケット３４、３４を設け、これらの巻きドラム又はスプロケット３４、３４にワイヤ又はチェーン３５、３５を巻き、ワイヤ又はチェーン３５、３５の下端に照明支持バー３６を渡す。照明支持バー３６には複数の補助照明１３・・・を吊すと共に給電のためのハーネス３７を沿わせる。
【００２４】
詳細な構造は後述するが、複数個の稲３８・・・の中から標準となる稲３９を定め、この標準となる稲３９に稲丈計測装置４０を沿わせるとともに、稲３９の近傍に照度計５１を設置する。この照度計５１は、地面１９に自立させたセンサ昇降機構５０に設ける。
【００２５】
図２は図１の要部詳細図であり、稲丈計測装置４０は稲３９の丈を計測することができる装置であれば種類は問わない。一例を説明すると、稲丈計測装置４０は、地面１９に立てた第１パイプ４１と、この第１パイプ４１に一定ピンチで配置した投光素子Ｔ１〜Ｔ１０と、地面１９に立てた第２パイプ４２と、この第２パイプ４２に一定ピッチで配置し且つ投光素子Ｔ１〜Ｔ１０に対向させた配置した受光素子Ｒ１〜Ｒ１０とからなる。
【００２６】
投光素子Ｔ１〜Ｔ１０は、レーザビームを発するレーザダイオードが好適である。受光素子Ｒ１〜Ｒ１０はレーザ光を受けたか否かを電気信号に変換する素子である。
図では高さ検出部４３は、下１番と下２番の受光素子Ｒ１、Ｒ２に入光がなく、他の受光素子Ｒ３〜Ｒ１０に入光があったことに基づいて、稲３９の上端が、下２番の受光素子Ｒ２と下３番の受光素子Ｒ３との間にあるとの高さ情報を発信する。
【００２７】
なお、投光素子Ｔ１〜Ｔ１０及び受光素子Ｒ１〜Ｒ１０は、各々１０個を直列に並べたが、ピッチを小さくして数を多くするほど精密な高さ測定が可能であるから、数の増減は任意である。また、投光素子Ｔ１〜Ｔ１０は１個の投光素子であっても差し支えない。
さらには、稲丈計測装置４０は、ＣＣＤカメラを用いて画像を取得し、この画像を処理して、高さを計算するシステムであってもよく、要は稲３９の上端の高さを測定することができる機構であれば方式、構造は問わない。
【００２８】
センサ昇降機構５０は、地面１９に立てた支柱５２と、この支柱５２に沿って昇降すると共に照度計５１を支えるスライダ５３と、支柱５２の上端に水平に渡したブラケット５４と、このブラケット５４に吊り下げたシリンダ５５と、このシリンダ５５から延び、スライダ５３に連結しているピストンロッド５６とからなる。
【００２９】
シリンダ５５はモータ、ボールねじ及びナットを内蔵した電動シリンダが好適である。ステッピングシリンダと称する精密シリンダでもよい。
高さ検出部４３で検出した高さ情報を、センサ高さ制御部５７に送る。センサ高さ制御部５７は、高さ情報に基づいてシリンダ５５を作動させる。すなわち、照度計５１の上面が稲３９の上端にほぼ合致するように照度計５１の地上高が制御される。
【００３０】
なお、シリンダ５５は、天地を逆にして、ピストンロッド５６が上位となるようにし、ピストンロッド５６の上端に照度計５１を設けてもよい。また、ピニオン・ラックで照度計５１を昇降させてもよい。したがって、センサ昇降機構５０は照度計５１を精密に昇降させることできる機構であれば、方式や構造は任意である。
【００３１】
Ｈは稲３９の上端と補助照明１３の下端との距離とする。この距離Ｈは一定であることが望ましい。なお、補助照明１３は照明支持バー３６で支え、この支持バー３６をチェーン３５で吊り、このチェーン３５をスプロケット３４に巻き掛け、チェーン３５の他端にカウンタウエート５８を設けた例が示されている。チェーン３５の伸び（永久伸びを含む。）は無視できる程小さいので、スプロケット３４にチェーン３５が掛かっている限りは、補助照明１３の高さは精度よく管理することができる。
【００３２】
次に、稲３９の丈が伸びたときの各機器の作動を説明する。
図３は図２の作用説明図であり、仮に稲３９の上端が下７番の受光素子Ｒ７と下８番の受光素子Ｒ８との間に達したとする。この高さ情報を受けたセンサ高さ制御部５７は、シリンダ５５を作動させて、照度計５１の上面が稲３９の上端にほぼ合致するように照度計５１の地上高を調節する。
【００３３】
更に図１において、高さ情報を受けた照明高さ制御部２７は、モータ２４を作動させる。モータ２４の回転数をエンコーダ２６で監視し、モータの回転数を高さに換算することで、補助照明の地上高を検出する。補助照明の地上高が所望の値に到達したらモータ２４を停止させる。
【００３４】
図３に戻って、スプロケット３４が図反時計方向に回転し、補助照明１３が上昇し、稲３９と補助照明１３との距離がＨに制御された状態が示されている。
このようにして、稲３９の丈を常時監視し、補助照明１３と稲３９との距離Ｈが一定になるように補助照明１３の高さを常時制御するとともに、照度計５１の高さが稲３９の上端に合致するように照度計５１の高さを常時制御することを特徴とする。
【００３５】
稲３９の丈が変わっても、稲３９に当たる照度を一定に保つことができため、稲３９に一定の照度又は所望の照度の光を当て続けることができる。
【００３６】
照明昇降機構の別実施例を次に説明する。
図４は本発明に係る照明昇降機構の変更図であり、ドライブ軸３１にワイヤ６１を巻付け、このワイヤ６１の下端に照明支持バー３６を結合する。ドライブ軸３１を図時計方向に回すことで、補助照明１３、１３を下降させ、ドライブ軸３１を反時計方向に回すことで、補助照明１３、１３を上昇させることができる。チェーン、スプロケットに比較して小型化及びコストダウンを図ることができる。
【００３７】
図５は本発明に係る照明昇降機構の更なる変更図であり、ハーネス６２にカール部６３を介在させと共に、ハーネス６４、６４で補助照明１３、１３を直接吊る構造にした。照明支持バー（図４符号３６参照）が不要となり、ワイヤが不要となるため、さらなる小型化及びコストダウンを図ることができる。
【００３８】
尚、図１において、マニュアル設定器６６を用いて、人為的に照明昇降機構２０を作動させ、補助照明１３・・・の地上高を制御することは差し支えない。
また、照度計５１は、稲３９の上端近傍に置くことが重要であり、センサ昇降機構５０を用いて自動的に昇降制御することの他、人手で随時高さを調節するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、異なる遺伝構成をもった稲の株を育成する温室に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る温室の構成図である。
【図２】図１の要部詳細図である。
【図３】図２の作用説明図である。
【図４】本発明に係る照明昇降機構の変更図である。
【図５】本発明に係る照明昇降機構の更なる変更図である。
【図６】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【図７】従来の技術の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…温室、１１…透明板、１２…ハウス、１３…補助照明、２０…照明昇降機構、２７…照明高さ制御部、３８、３９…稲（植物）、４０…稲丈計測装置、５０…センサ昇降機構、５１…照度計。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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