(57)【要約】      （修正有）【課題】センサを保持する観察機構による設置面積の損失を抑制し、栽培面積を広範囲に確保できると共に、観察機構と化学肥料等との化学反応による植物の品質劣化を抑制する植物観察装置を提供する。【解決手段】栽培設備内の栽培地で栽培される植物を観察する植物観察装置であって、前記栽培地上に配置される第１ワイヤ４と、前記第１ワイヤ上に接続されたセンサ７と、前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤを駆動させることによって前記センサの移動を制御するアクチュエータ１６と、前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤに対して、前記センサの移動方向と異なる方向に振動を与える振動部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2016146754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
栽培設備内の栽培地で栽培される植物を観察する植物観察装置であって、
前記栽培地上に配置される第１ワイヤと、
前記第１ワイヤ上に接続されたセンサと、
前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤを駆動させることによって前記センサの移動を制御するアクチュエータと、
前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤに対して、前記センサの移動方向と異なる方向に振動を与える振動部と、
を備えることを特徴とする植物観察装置。
【請求項２】
前記第１ワイヤと前記センサとを接続させる第２ワイヤを有することを特徴とする請求項１記載の植物観察装置。
【請求項３】
前記第１ワイヤの共振周波数は、前記第２ワイヤの共振周波数よりも高いことを特徴とする請求項２記載の植物観察装置。
【請求項４】
前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの接続部分に、前記接続部分を中心として前記第２ワイヤを公転させる公転機構を備えることを特徴とする請求項２または３記載の植物観察装置。
【請求項５】
前記公転機構は、前記アクチュエータ及び前記駆動部が、前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとを振動させることによって、前記第1ワイヤの沿線方向にサイクロイド運動することを特徴とする請求項２から４までの何れかに記載の植物観察装置。
【請求項６】
前記栽培地の中心を中心軸として、当該栽培地を回転させる回転機構をさらに有し、
前記第１ワイヤは、前記中心軸から前記栽培地の外側までの前記栽培地上に配置され、
前記駆動部は、前記センサから前記中心軸までの距離が第１距離である時よりも、前記センサから前記中心軸までの距離が、前記第1距離よりも長い第２距離である時の方が、前記第１ワイヤの振幅が大きくなるように、前記第１ワイヤを振動させることを特徴とする請求項１から５までの何れかに記載の植物観察装置。
【請求項７】
前記センサから取得した画像に含まれる植物の情報を解析する解析部を備えることを特徴とする請求項１から６までの何れかに記載の植物観察装置。
【請求項８】
栽培設備内の栽培地で栽培される植物を観察する植物観察システムであって、
前記栽培地上に配置される第１ワイヤ上に接続されたセンサと、
前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤを駆動させることによって前記センサの移動を制御するアクチュエータと、
前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤに対して、前記センサの移動方向と異なる方向に振動を与える振動部と、
を備え、前記センサから栽培地内の作物の画像を取得することを特徴とする植物観察システム。
【請求項９】
前記駆動部が前記第１ワイヤに与える共振周波数は、前記第１ワイヤと前記センサとを接続させる第２ワイヤに前記駆動部が与える共振周波数よりも高いことを特徴とする請求項８記載の植物観察システム。
【請求項１０】
前記アクチュエータ及び前記駆動部は、前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとを振動させることによって、前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの接続部分に配置された、前記接続部分を中心として前記第２ワイヤを公転させる公転機構に、前記第1ワイヤの沿線方向にサイクロイド運動する外力を与えることを特徴とする請求項９記載の植物観察システム。
【請求項１１】
前記栽培地の中心を中心軸として、当該栽培地を回転させる回転機構をさらに有し、
前記第１ワイヤは、前記中心軸から前記栽培地の外側までの前記栽培地上に配置され、
前記駆動部は、前記センサから前記中心軸までの距離が第１距離である時よりも、前記センサから前記中心軸までの距離が、前記第1距離よりも長い第２距離である時の方が、前記第１ワイヤの振幅が大きくなるように、前記第１ワイヤを振動させることを特徴とする請求項８から１０までの何れかに記載の植物観察システム。
【請求項１２】
前記センサは、前記画像を、前記画像に含まれる植物の情報を解析する解析部へ送信することを特徴とする請求項８から１１までの何れかに記載の植物観察システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物工場の作物状態を計測するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
植物工場やビニルハウス等の、外部と隔離された栽培設備（以下これら「栽培設備」と総称する）、の中で作物を栽培する場合、作物を栽培可能な空間が、閉鎖空間を形成する設備面積に依存して限定されるため、当該設備面積に占める栽培面積の比率を高くし、栽培効率を上昇させることが望ましい。
【０００３】
特に、植物の栽培状況を人が観察するべく栽培設備内に設けられる通路は、当該通路の面積分だけ栽培面積を小さくしてしまうため、植物の観察を自動化し、当該通路を設けないような栽培設備の設計が期待されている。
【０００４】
植物の観察を自動化するにあたり、建物によって隔離された栽培設備内は、平地の農場等で用いられるような衛星観察を行うことができない。また、観察用の無人航空機を飛行させるのに十分な空間を確保することも困難である。
【０００５】
そこで特許文献１には、栽培設備内に、植物観察用センサをｘｙｚ方向に移動させるフレームを構成する観察機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳ2013/0141589
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような観察機構では、センサを移動させるためのフレームの設置面積を確保しなければならず、その設置面積分だけ栽培面積を損失することが課題であった。
【０００８】
また、特に栽培設備が水耕栽培であった場合、特許文献１のような観察機構を適用すると、水中に溶解した化学肥料等と上記フレームの金属素材等とが化学反応し、栽培植物に所望の栄養素を供給できず、植物の品質を劣化させる可能性があることが課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
培設備内の栽培地で栽培される植物を観察する植物観察装置であって、前記栽培地上に配置される第１ワイヤと、前記第１ワイヤ上に接続されたセンサと、前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤを駆動させることによって前記センサの移動を制御するアクチュエータと、前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤに対して、前記センサの移動方向と異なる方向に振動を与える振動部と、を備えることを特徴とする植物観察装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、センサを保持する観察機構による設置面積の損失を抑制し、栽培面積を広範囲に確保できると共に、観察機構と化学肥料等との化学反応による植物の品質劣化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】装置及びシステムが設定される栽培設備の一例を示す図。
【図２】装置及びシステムの上面および側面図の一例を示す図。
【図３】第１ワイヤと第2ワイヤ及びセンサの構成の一例を示す図。
【図４】アクチュエータ及び駆動部の一例を示す図。
【図５】アクチュエータの一例を示す図。
【図６】装置及びシステムの動作の一例を示す図。
【図７】移動するセンサの軌跡の一例を示す図。
【図８】移動するセンサの軌跡の一例を示す図。
【図９】アクチュエータ及び駆動部によるセンサの位置計測の一例を示す図。
【図１０】アクチュエータ及び駆動部の動作の一例を示す図。
【図１１】センサの軌跡に関する説明図。
【図１２】センサの動作に関する説明図。
【図１３】装置及びシステムが設定される栽培設備の一例を示す図。
【図１４】装置及びシステムの上面および側面図の一例を示す図。
【図１５】画像解析に関する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の実施例では、栽培設備の一例として、図１で示すような培養槽を備えた栽培設備に本発明を適用した場合について説明する。ただし、本発明が適用される栽培設備はこれに限られるものではなく、植物工場やビニルハウス等、外部と隔離された空間内で植物を栽培する設備であれば適用可能である。
【００１３】
また、以下の実施例では、植物を観察または計測する機構の一例として、作物形状の２次元画像、３次元画像を取得するセンサを主として説明するが、その他にも作物の品質を計測するための反射スペクトル、蛍光スペクトル、作物の状態を計測するための赤外放射光等の光センサ等を用いることも可能である（以下、これらを総称して「センサ」と称する）。
【実施例１】
【００１４】
まず、本発明を適用する培養設備の一例として、図１を用いて説明する。本設備内には、植物が栽培される栽培地の一例として、水耕栽培用の培養槽１が設けられている。培養槽１は、栽培施設の外壁および屋根構造３１によって外部から隔離されている。培養槽１は床３６の上に複数配置することもでき、この場合、培養槽の周囲には、最低限の作業スペースを確保するために作業地が設けられる。
【００１５】
次に、植物を観察する機構の構成について説明する。栽培設備内の固定部３３に設けられたワイヤ駆動機構固定構造３２によってその両端が固定された第１ワイヤ４が培養槽１の上方を横断するように配置されている。図１では第１ワイヤ４は、栽培設備内の固定部３３に設置されたワイヤ移動機構の支持レール３４にそって移動することができ、培養槽１が複数配置されている場合でも、各培養槽の植物を観察することができる。
【００１６】
尚、第１ワイヤ４を複数本設けることでワイヤ移動機構を排除してもよい。第１ワイヤ４は、栽培土地の上方に設置されるものであれば、栽培地の形状に合わせて適宜設置方法を変更しても良いことは言うまでもない。
【００１７】
第１ワイヤ４には、図２に示すように植物を観察・計測するセンサ７が接続されている。第１ワイヤ４の両端または一端には、培養槽１を横断する図２でいうX方向、言いかえれば第１ワイヤ４の沿線方向に第１ワイヤ４を駆動させる駆動部が設置されている。
【００１８】
同様に、第１ワイヤ４の両端または一端に、図２でいうY方向、言いかえれば、第１ワイヤ４の沿線方向と異なる方向に、第１ワイヤ４を振動させるアクチュエータ５及び６が設置されている。これら駆動部とアクチュエータによるセンサ７の動作詳細については後述する。
【００１９】
上記のように駆動部及びアクチュエータを第１ワイヤの端側に配置することにより、センサ７を移動させるための駆動機構を栽培漕内に設ける必要が無くなるため、培養槽１の設置面積、つまりは設備内の培養面積を拡大することが可能となる。さらに、本実施例のような水耕栽培においては、駆動機構が培養液中に介在する事により、フレーム素材と化学肥料等とが化学反応を生じて植物の品質が劣化することを防ぐことが可能となる。
【００２０】
駆動部とアクチュエータは、厳密に第１ワイヤの端部である必要はなく、要は栽培地外に配置されていれば良い。本実施例で言えば、培養槽１の外側に形成された作業地上に配置することで、栽培地の観察範囲を拡大することができると共に、作業地上における作業者のメンテナンス作業を効率的に行うことが可能となる。また、駆動部とアクチュエータは夫々、第１ワイヤ４の両端のうち、少なくとも一方に設置されていればよい。
【００２１】
また、駆動部及びアクチュエータの別の設置方法として、観察部と同様、第１ワイヤ上の任意の位置に駆動部とアクチュエータを直接設置することも可能である。ただしその場合、第１ワイヤを駆動させた反動で、駆動部及びアクチュエータ自身が振動してしまうため、所望の駆動力を第１ワイヤを与えることができなくなる可能性がある。そのため望ましくは、例えば駆動部とアクチュエータを固定部２６と一体的に形成して、第１ワイヤを駆動させることによる反動力の影響を受けないようにすることが望ましい。尚、本実施例では駆動部とアクチュエータの２つを別離した例を記載しているが、これら２つの機能を１つの移動機構内に具備する構成してもよい。
【００２２】
図１４は、センサ７と第１ワイヤ１８との接続方法の一例を示している。アクチュエータ１６によって移動するセンサ７は、第１ワイヤ１８と回転板２０を介して接続されており、回転板２０上に配置されている。回転板２０は、第1ワイヤとの接続部分を中心に自転する駆動機構が備えられており、第１ワイヤの沿線上を、図８（a）に点線で示すようなサイクロイドの軌跡を描きながら移動する。以下当該軌跡によるセンサ７の移動を「サイクロイド運動」を称して説明する。
【００２３】
図３は、センサ７の第１ワイヤへの接続方法の別例である。図１４のように、センサ７を回転板２０を介して第１ワイヤに接続しても本発明を実施する事は可能であるが、図３のように第１ワイヤと公転機構８を介して接続された第２ワイヤの端にセンサ７を接続することがより望ましい。第２ワイヤを介してセンサ７の円周半径を長くすることで、駆動部とアクチュエータがセンサ７に与える遠心力をより大きくすることができるため、センサ７による観察範囲をより広域にすることができる。
【００２４】
図４は、アクチュエータ１４と駆動部１５の一例である。駆動部１５は、第１ワイヤの両端の少なくとも何れか一方、言いかえれば、図４（C）のように培養槽１の外側に配置されており、アクチュエータ１４の回転盤が回転することによって第１ワイヤをX方向、-X方向に移動させることができる。駆動部１５は第１ワイヤ４と接続され、Y方向、-Y方向に第１ワイヤを振動させることができる。
【００２５】
図５は、駆動部１５を用いず、アクチュエータ１４のみで、X,Y両方向に第１ワイヤを動かす一例である。本例では、図５（C）のように、アクチュエータ１４自身がY方向、−Y方向に回転することで、第１ワイヤにY方向、−Y方向の振動を与える。
【００２６】
以上の構成を用いた観察装置全体の動作原理について、図６の動作フローを用いて以下説明する。尚、各構成の制御については、各構成夫々に独立した制御機能を有していても良いし、観察装置全体を統制する制御部を別途設けてもよい。
【００２７】
初期状態では、センサ７は第１ワイヤ４の端部の何れかに配置されており、初期位置をX,Y,Z方向の初期位置座標として設定する（STEP1）。次に、アクチュエータ１４が所定の速度にて第１ワイヤをX方向に移動させると共に、駆動部１５が第１ワイヤに対してZ方向に振幅を与える（STEP2）。この動作により、第１ワイヤ４は、図７のように、第１ワイヤ４が定常波を描きながらセンサ７の位置を移動させる。
【００２８】
第２ワイヤに接続されたセンサ７は、アクチュエータ１４によるX方向の力と、駆動部１５によるZ方向の力とによって生じる遠心力によって図３のように回転するため、図８のようにサイクロイド形状を描きながら移動する。
【００２９】
センサ７は、連続的に植物の画像を取得する。画像取得と同時に制御部は取得した画像ごとにサイクロイド形状に基づくX,Z座標と、駆動部１５によるY方向の振動周波数と第２ワイヤの長さに由来する振子周期からY方向の座標、及びセンサ７の向きに基づいて、各画像が取得された位置座標の情報も取得している（STEP3）。サイクロイドの形状は、移動機構８の移動速度、振動ワイヤ９の振動周波数によって任意に調整可能であることは言うまでもない。
【００３０】
図８（b）は、センサから取得した情報を解析する解析部の一例である。解析部はセンサ７から取得した画像及び各画像の位置座標から、例えば図８(a)中、時刻t=tn-1に撮影された画像範囲を２１、時刻t=tnに撮影された画像範囲を２２、時刻t=tn+1に撮影された画像範囲を２３としたとき、撮影時刻の間隔を各画像が重なるように設定することにより、画像の重なりを照合することにより三次元の全体画像を構成する（STEP4）。画像上の実際の長さは培養槽１の形状や作物の間隔などからマッチングする方法や、各画像の位置座標ベクトルから合成画像を作成する方法等がある。
【００３１】
次に、解析部は記憶部３０に予め記憶された作物データベースと、作成した全体画像とを比較し、作物の重量や、植物の発育状況等を解析する（STEP5）。
【００３２】
解析部は、本実施例における植物観察装置内に内蔵して、装置全体を植物計測装置として用いてもよいし、植物観察装置と植物解析装置と別離に設け、植物計測システムとしてもよい。また、記憶部は装置外のサーバ等に設けてもよいし、装置内に具備していても良いことは言うまでもない。解析部によって解析された情報は、表示部への表示等によって出力される（STEP6）。
【００３３】
図９に培養槽１１全体に中におけるセンサ位置を特定して全体画像を構成する方法を説明する。実施例４においてセンサ７のｘ方向の位置はワイヤ送り機構における送り機構回転数および回転位置を把握することに読み取ることができる。センサのｙ方向の位置はアクチュエータ５の位置によって知ることができる。
【００３４】
以上の構成により、センサを保持する観察機構による設置面積の損失を抑制し、栽培面積を広範囲に確保できると共に、観察機構と化学肥料等との化学反応による植物の品質劣化を抑制することが可能となる。
【実施例２】
【００３５】
本実施例では、アクチュエータ及び駆動部の動作工数を下げつつ、実施例１で示したセンサ７の観察範囲をより広く確保するためのアクチュエータ及び駆動部の動作について説明する。
【００３６】
図１０は、センサ７の位置とアクチュエータ及び駆動部の振動タイミングの関係を示す上面図である。例えば、センサ７が回転軌道におけるY側に位置しているタイミングでアクチュエータは第１ワイヤをY方向に振動させる。同様に、センサ７が回転軌道における−Y側に位置しているタイミングでアクチュエータは第１ワイヤが−Y方向に振動させる。言いかえれば、アクチュエータは第１ワイヤに対してセンサ７が位置する側に、第１ワイヤを振動させる。
【００３７】
同様に、センサ７が回転軌道におけるX側に位置しているタイミングで駆動部は第１ワイヤをX方向に振動させる。同様に、センサ７が回転軌道における−X側に位置しているタイミングでアクチュエータは第１ワイヤが−X方向に振動させる。言いかえれば、駆動部は第１ワイヤに対してセンサ７が位置する側に、第１ワイヤを駆動させる。
【００３８】
このようにアクチュエータ及び駆動部と、センサ７とで構成される単振り子の固有振動数に同期させるように設定することで、アクチュエータ及び駆動部の動作工数を最低限に抑えつつ、センサ７が広範囲の植物を観察する事が可能となる。
【実施例３】
【００３９】
本実施例では、第１ワイヤの両端のうち、片側のみに駆動部１５を設け、面積効率をより高めた場合の実施例について説明する。
【００４０】
第１ワイヤの片側のみに駆動部１５を設けると、ワイヤ非弾性的な変形、空気抵抗などの影響が両端に設けた場合に比べて大きくなるため、 振動源である駆動部１５で生成された振動は距離にともなって一般的にはe-αxの形で減衰する。そのため、駆動部１５とセンサ７の距離が遠くなるほど、センサ７の撮影範囲は狭くなり、各画像の撮影範囲が統一されず、正確な合成できなくなる可能性がある。
【００４１】
そこで、駆動部１５が第１ワイヤに与える振幅の大きさを、駆動部１５とセンサ７との距離が長くなるにつれて、徐々に大きくするように制御することで、第１ワイヤのY方向への振動、ひいてはセンサ７の観察範囲を減衰させることなく、均一な画像を取得することが可能となる。
【実施例４】
【００４２】
本実施例では、第１ワイヤ４と第２ワイヤ９との固有振動数の設定により、センサ７の移動をより正確なものとする一例について説明する。
【００４３】
図１２（a）の構成は、センサ７、第２ワイヤ９の重みにより、第１ワイヤ４が変形する様子を強調した表現したものである。センサ７は、第１ワイヤ４と第２ワイヤ９の動きに依存する位置に存在するため、２重振り子の状態に置かれている。
【００４４】
そのため、第１ワイヤの固有振動数と第２ワイヤの固有振動数が近ければ近いほど、二つの振り子の振動が共振して動作が煩雑となり、取得する画像の位置座標を正確に取得することができなくなる。
【００４５】
そこで、第１ワイヤの固有振動数をf0、第２ワイヤの固有振動数をf1としたとき、f0 <<f1
あるいは、f0 >> f1となるように第１ワイヤと第２ワイヤを選択することで、2重振り子による共振を抑制することが可能となる。言いかえれば、少なくともf1よりもf0の方が大きい、あるいは、f0よりもf1の方が大きければ、2重振り子による共振を抑制することが可能となる。
【００４６】
図１２（ｂ）は、公転機構やセンサ等の重みにより第１ワイヤが水平状態から下方へ沈みこんだ分の長さL0と、回転状態にあるセンサと公転機構までの長さL1を示している。
【００４７】
これらLOとL1の存在により、上記のように２重振り子が構成されているが、これら一つ一つを単振子として分解し、各振動数ｆ０、ｆ１を式に表現すると以下の数１，２のようになる。
【００４８】
【数１】
2016146754.tif 000003
【００４９】
【数２】
2016146754.tif 000004
【００５０】
すなわち、上記のように少なくともf1よりもf0の方が大きい、あるいは、f0よりもf1の方が大きい状態を作りだすには、少なくともL0よりもL1の方が大きい、あるいは、L1よりもL0の方が大きくすれば良い。
【実施例５】
【００５１】
本実施例では、実施例１にて示したエアドーム型の設備において、培養槽１が回転させた場合の一例について説明する。培養槽１自体が回転することで、アクチュエータ及び駆動部の動作工数を削減することが可能となる。本設備内には、植物が栽培される栽培地の一例として、水耕栽培用の円形培養槽３７が設けられている。培養槽３７の周囲には、設備内外の気圧差によって膨らんだ光透過フィルム３８が形成され、培養槽３７を外部と隔離している。円形状の培養槽３７の周囲及び中心には、最低限の作業スペースを確保するために作業地３９を設けている。この実施例について植物を観察する機構の構成について説明する。栽培設備内には、設備の両端に設けられた固定部４１によってその両端が固定された第１ワイヤ４０が培養槽３７の上方を横断するように配置されている。図１３では培養槽３７が回転する構成について、中心部分の作業地から外郭部分の作業地までの半径分だけワイヤ４０を配置する例を示したが、円形状の培養槽の直径上に第１ワイヤ４０を配置する構成とすることも可能である。
【００５２】
図１３のように培養槽３７が回転する場合、培養槽３７の中心部分にある作業地を中心軸として回転している。この時、中心軸から離れた位置に存在する作物は、中心軸の近くの位置に存在する作物よりも、360度一周するまでの円周が長くなるため、中心軸から離れた作物ほど、回転により移動する角速度が速くなる。
【００５３】
この現象により、振動部を一義的に同一の振動としてしまうと、中心軸から離れた作物を撮影する際、中心軸の近くにある作物よりも早く移動するため、同等の撮影範囲を確保する事が困難となる。そのため、回転による各作物の中心軸からの位置に対応させて同等の撮影範囲を確保するべく、センサの中心軸からの位置に応じて、駆動部が第１ワイヤに与える振幅を変更させることが望ましい。具体的には、培養槽３７の回転角度が遅い、つまりは中心軸近くにセンサが存在する場合よりも、培養槽１の回転角度が速くなる、つまりは中心軸より遠くなるにつれて、駆動部によって第１ワイヤ４０に与える振幅を大きくすればよい。
【００５４】
この制御により、培養槽３７が回転し、第１ワイヤが片側のみに存在する場合であっても、作物の存在位置に依存せず、同等の撮影範囲にてセンサが作物の情報を取得することが可能となる。
【００５５】
以上、実施例１〜４にて説明した本装置及びシステムの構成について、あくまで一例として示すと、以下のようになる。
構成１：栽培設備内の栽培地で栽培される植物を観察する植物観察装置であって、前記栽培地上に配置される第１ワイヤと、前記第１ワイヤ上に接続されたセンサと、前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤを駆動させることによって前記センサの移動を制御するアクチュエータと、前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤに対して、前記センサの移動方向と異なる方向に振動を与える振動部と、を備えることを特徴とする植物観察装置。
構成２：前記第１ワイヤと前記センサとを接続させる第２ワイヤを有することを特徴とする構成１記載の植物観察装置。
構成３：前記第１ワイヤの共振周波数は、前記第２ワイヤの共振周波数よりも高いことを特徴とする構成２記載の植物観察装置。
構成４：前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの接続部分に、前記接続部分を中心として前記第２ワイヤを公転させる公転機構を備えることを特徴とする構成２または構成３記載の植物観察装置。
構成５：前記公転機構は、前記アクチュエータ及び前記駆動部が、前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとを振動させることによって、前記第1ワイヤの沿線方向にサイクロイド運動することを特徴とする構成２から４までの何れかに記載の植物観察装置。
構成６：前記栽培地の中心を中心軸として、当該栽培地を回転させる回転機構をさらに有し、前記第１ワイヤは、前記中心軸から前記栽培地の外側までの前記栽培地上に配置され、
前記駆動部は、前記センサから前記中心軸までの距離が第１距離である時よりも、前記センサから前記中心軸までの距離が、前記第1距離よりも長い第２距離である時の方が、前記第１ワイヤの振幅が大きくなるように、前記第１ワイヤを振動させることを特徴とする構成１から５までの何れかに記載の植物観察装置。
構成７：前記センサから取得した画像に含まれる植物の情報を解析する解析部を備えることを特徴とする構成１から６までの何れかに記載の植物観察装置。
構成８：栽培設備内の栽培地で栽培される植物を観察する植物観察システムであって、
前記栽培地上に配置される第１ワイヤ上に接続されたセンサと、前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤを駆動させることによって前記センサの移動を制御するアクチュエータと、前記第１ワイヤの両端のうち少なくとも一端に配置され、前記第１ワイヤに対して、前記センサの移動方向と異なる方向に振動を与える振動部と、を備え、前記センサから栽培地内の作物の画像を取得することを特徴とする植物観察システム。
構成９：前記駆動部が前記第１ワイヤに与える共振周波数は、前記第１ワイヤと前記センサとを接続させる第２ワイヤに前記駆動部が与える共振周波数よりも高いことを特徴とする構成８記載の植物観察システム。
構成１０：前記アクチュエータ及び前記駆動部は、前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとを振動させることによって、前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの接続部分に配置された、前記接続部分を中心として前記第２ワイヤを公転させる公転機構に、前記第1ワイヤの沿線方向にサイクロイド運動する外力を与えることを特徴とする請求項９記載の植物観察システム。
構成１１：前記栽培地の中心を中心軸として、当該栽培地を回転させる回転機構をさらに有し、前記第１ワイヤは、前記中心軸から前記栽培地の外側までの前記栽培地上に配置され、前記駆動部は、前記センサから前記中心軸までの距離が第１距離である時よりも、前記センサから前記中心軸までの距離が、前記第1距離よりも長い第２距離である時の方が、前記第１ワイヤの振幅が大きくなるように、前記第１ワイヤを振動させることを特徴とする構成８から１０までの何れかに記載の植物観察システム。
構成１２：前記センサは、前記画像を、前記画像に含まれる植物の情報を解析する解析部へ送信することを特徴とする構成８から１１までの何れかに記載の植物観察システム。
【符号の説明】
【００５６】
１：培養槽、２：培養液、３：栽培作物、４：第１ワイヤ、５：アクチュエータ、６：アクチュエータ、７：センサ、８：公転機構、９：第２ワイヤ、１０：定植パネル、１１：ワイヤ固定構造、１２：ワイヤ固定構造、１３：センサの軌跡、１４：駆動部、１５：アクチュエータ、１６：アクチュエータ、１７：第１ワイヤの軌跡、１８：第１ワイヤ、２０：回転板、２１：時刻t=tn-1に撮影された画像範囲、２２：＠時刻t=tnに撮影された画像範囲、２３：時刻t=tn+1に撮影された画像範囲、２４：円形の培養槽１、２５：作物データベース、２６：固定部、３０：記憶部、３１：栽培施設の外壁および屋根構造、３２：ワイヤ駆動機構固定構造、３３：固定部、３４：ワイヤ移動機構の支持レール、３５：作業者、３６：床、３７：円形培養槽、３８：光透過フィルム、。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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