JP2016178891A - 植物栽培装置、植物栽培方法及び植物栽培プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】１つの装置内でコストを抑えつつ液肥の噴射間隔が異なる複数品種の植物を栽培することができる植物栽培装置を提供する。
【解決手段】第１の栽培棚１０２ａに配置される植物Ａに液肥を散布する第１のパイプ１０４ａと、第２の栽培棚１０２ｂに配置される植物Ｂに液肥を散布する第２のパイプ１０４ｂと、第１のパイプ１０４ａの流入口に配置され、第１のパイプ１０４ａの流入口を開閉する第１の電磁弁１０３ａと、第２のパイプ１０４ｂの流入口に配置され、第２のパイプ１０４ｂの流入口を開閉する第２の電磁弁１０３ｂと、第１の電磁弁１０３ａの開閉と第２の電磁弁１０３ｂの開閉とを個別に制御する制御部１１０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液肥を植物の根に散布することにより植物を栽培する植物栽培装置、植物栽培方法及び植物栽培プログラムに関する。

近年、植物栽培装置において、ミスト状にした液肥を植物の根に散布することにより植物を栽培するミスト栽培方式が採用されている。このミスト栽培方式を採用した植物栽培装置は、飲食店の店頭における野菜の展示栽培や、植物栽培実験等の用途として利用される小規模の植物栽培装置である。植物のミスト栽培方式は、植物の根に有機液肥のミストを定期的に散布することで、植物に水分、養分を与える無農薬の栽培手法である。植物の種類に応じ、根に液肥を与える量が決まっており、根に対して液肥を含んだミストを散布する量にノウハウがある。例えば、レタスなどの葉菜類は、液肥を多く与える必要があるため、ミスト散布時間を長くし、散布量を多くする必要がある。また、人参などの根菜類は、湿気に弱いため、レタスと同じ時間ミストを散布すると根腐れを起こしたり、成長は促進するものの細長い根に成長したりして、野菜としての商品価値が低下する。
よって、異なる品種の植物を栽培する場合は、その植物に応じたミスト噴射間隔にすることが求められる。

特開２０１３−０２１９３８号公報 特開２００７−０６１０１４号公報

従来のミスト栽培方式では、１つの植物栽培装置において１種類のミスト噴射間隔しか制御することができない。よって、１つの植物栽培装置では、ミスト噴射間隔が異なる複数の植物を栽培することができない。
小規模の植物栽培環境では、植物の品種毎に植物栽培装置を用意すると必要な敷地やコストがかかる。なお、栽培する植物の品種ごとに液肥槽とポンプとを用意し、これらを独立して制御することも可能だが、コストが増大する。

本発明は、１つの植物栽培装置でコストを抑えつつミスト噴射間隔が異なる複数品種の植物を栽培することができる植物栽培装置を提案する。

本発明に係る植物栽培装置は、
第１の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第１のパイプと、
第２の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第２のパイプと、
前記第１のパイプの流入口に配置され、前記第１のパイプの流入口を開閉する第１の電磁弁と、
前記第２のパイプの流入口に配置され、前記第２のパイプの流入口を開閉する第２の電磁弁と、
前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する制御部とを備える。

前記植物栽培装置は、
栽培棚を識別する棚識別子と、植物の品種を識別する品種識別子とを対応付けた棚対応情報を記憶する棚対応記憶部と
前記品種識別子と、前記液肥の散布方法を表す散布情報とを対応付けた品種対応情報を記憶する品種対応記憶部と
を備え、
前記制御部は、
前記棚対応情報と前記品種対応情報とに基づいて、前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とを取得し、前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とに基づいて、前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する。

前記品種対応記憶部は、
前記液肥を繰り返し散布する際の１回の散布時間及び停止時間を前記散布情報として前記品種対応情報に記憶し、
前記制御部は、
前記第１の栽培棚における前記散布時間及び前記停止時間と前記第２の栽培棚における前記散布時間及び前記停止時間とに基づいて、前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する。

前記棚対応記憶部は、さらに、
前記棚識別子により識別される栽培棚に対応する電磁弁の開状態あるいは閉状態を示す開閉フラグと、前記開状態あるいは閉状態が継続する状態継続時間とを前記棚対応情報に記憶し、
前記制御部は、さらに、
前記第１の栽培棚における前記開閉フラグ及び状態継続時間と、前記第２の栽培棚における前記開閉フラグ及び状態継続時間とに基づいて、前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する。

前記棚対応記憶部は、さらに、
前記棚識別子により識別される栽培棚における前記散布時間の累積時間を記憶する。

前記植物栽培装置は、
前記液肥を貯める液肥槽と、
前記液肥槽から前記液肥を吸い上げて前記第１のパイプと前記第２のパイプとに供給し、前記液肥を前記第１のパイプと前記第２のパイプと前記液肥槽とに循環させるポンプと、
前記液肥槽に配置され、前記液肥の状態を表す液肥状態値を検知する液肥センサと、
前記液肥状態値の目標値を記憶する目標値記憶部と
を備え、
前記制御部は、
前記液肥センサにより検知された前記液肥状態値が前記目標値となるように前記液肥の状態を制御する。

前記第１のパイプと前記第２のパイプのそれぞれは、前記液肥をミスト状にして散布する。

本発明に係る植物栽培方法は、
第１の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第１のパイプと、第２の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第２のパイプとを備える植物栽培装置の植物栽培方法において、
前記植物栽培装置は、
前記第１のパイプの流入口に配置され、前記第１のパイプの流入口を開閉する第１の電磁弁と、
前記第２のパイプの流入口に配置され、前記第２のパイプの流入口を開閉する第２の電磁弁と、
栽培棚を識別する棚識別子と、植物の品種を識別する品種識別子とを対応付けた棚対応情報を記憶する棚対応記憶部と、
前記品種識別子と、前記液肥の散布方法を表す散布情報とを対応付けた品種対応情報を記憶する品種対応記憶部と
を備え、
制御部は、前記棚対応情報と前記品種対応情報とに基づいて、前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とを取得し、前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とに基づいて、前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する。

本発明に係る植物栽培プログラムは、
第１の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第１のパイプと、第２の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第２のパイプとを備える植物栽培装置の植物栽培プログラムにおいて、
前記植物栽培装置は、
前記第１のパイプの流入口に配置され、前記第１のパイプの流入口を開閉する第１の電磁弁と、
前記第２のパイプの流入口に配置され、前記第２のパイプの流入口を開閉する第２の電磁弁と、
栽培棚を識別する棚識別子と、植物の品種を識別する品種識別子とを対応付けた棚対応情報を記憶する棚対応記憶部と、
前記品種識別子と、前記液肥の散布方法を表す散布情報とを対応付けた品種対応情報を記憶する品種対応記憶部と
を備え、
前記棚対応情報と前記品種対応情報とに基づいて、前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とを取得する散布情報取得処理と、
前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とに基づいて、前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する電磁弁制御処理とをコンピュータに実行させる。

本発明に係る植物栽培装置によれば、第１の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第１のパイプと、第２の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第２のパイプと、第１のパイプの流入口に配置され、第１のパイプの流入口を開閉する第１の電磁弁と、第２のパイプの流入口に配置され、第２のパイプの流入口を開閉する第２の電磁弁と、第１の電磁弁の開閉と第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する制御部とを備えるので、第１の栽培棚と第２の栽培棚とにおいて液肥の散布方法を個別に制御することができるので、１つの装置内で液肥の散布方法がそれぞれ異なる複数の品種を栽培することができる。

実施の形態１に係る植物栽培装置の構成図。 実施の形態１に係る制御部のハードウェア構成図。 実施の形態１に係る制御部による植物栽培方法及び植物栽培処理を示すフロー図。 実施の形態１に係る育成情報記憶部に記憶されている棚対応情報及び品種対応情報の構成図。

実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を用いて、本実施の形態に係る植物栽培装置１００の構成について説明する。
図１に示すように、植物栽培装置１００は、上段の棚１０１ａと下段の棚１０１ｂとを備える。
上段の棚１０１ａには、植物Ａを配置する第１の栽培棚１０２ａが４つ配置されている。
下段の棚１０１ｂには、植物Ｂを配置する第２の栽培棚１０２ｂが４つ配置されている。
植物Ａと植物Ｂとは、異なる品種の植物である。

上段の棚１０１ａと下段の棚１０１ｂとは上下方向に並べられて配置されているが、上下方向でなくてもよく、左右方向に並べられていてもよい。また、棚１０１の数は２つでなく、３つ以上でもよい。
栽培棚１０２の数は、１つの棚１０１に４つでなくてもよく、１つの棚１０１に１つでも２つでも、５つ以上でも構わない。

植物栽培装置１００は、第１の栽培棚１０２ａに配置される植物Ａに液肥を散布する第１のパイプ１０４ａと、第２の栽培棚１０２ｂに配置される植物Ｂに液肥を散布する第２のパイプ１０４ｂとを備える。
液肥とは、植物の栽培に必要な養分を水に溶かしたものである。
第１のパイプ１０４ａと第２のパイプ１０４ｂとのそれぞれは、液肥をミスト状にして散布する。例えば、パイプ１０４は、栽培棚１０２に対応する位置にパイプ１０４を流れる液肥をミスト状にして噴射するノズルを備える。このノズルは、パイプに液肥が流れるとミスト状の液肥を噴射するものとする。

図１に示すように、植物栽培装置１００は、液肥を貯める液肥槽１０８と、液肥槽１０８から液肥を吸い上げて第１のパイプ１０４ａと第２のパイプ１０４ｂとに供給するポンプ１０７を備える。ポンプ１０７は、供給パイプ１０４ｃを介して、液肥を第１のパイプ１０４ａと第２のパイプ１０４ｂと液肥槽１０８とに循環させる。
すなわち、液肥は、ポンプ１０７に吸い上げられ、供給パイプ１０４ｃ、第１のパイプ１０４ａ、第２のパイプ１０４ｂを流れて、液肥槽１０８に戻る。

植物栽培装置１００は、第１のパイプ１０４ａの流入口に配置され、第１のパイプ１０４ａの流入口を開閉する第１の電磁弁１０３ａと、第２のパイプ１０４ｂの流入口に配置され、第２のパイプ１０４ｂの流入口を開閉する第２の電磁弁１０３ｂとを備える。
第１のパイプ１０４ａの流入口とは、第１のパイプ１０４ａに液肥が流れる前の位置である。あるいは、第１のパイプ１０４ａの流入口は、第１のパイプ１０４ａに液肥が流れ始めてから第１の栽培棚１０２ａに到達する前の位置でもよい。第２のパイプ１０４ｂの流入口についても同様である。

以降の説明において、栽培棚１０２と記載した場合には、第１の栽培棚１０２ａ、第２の栽培棚１０２ｂの両方あるいはいずれかを指すものとする。同様に、電磁弁１０３と記載した場合には、第１の電磁弁１０３ａ、第２の電磁弁１０３ｂの両方あるいはいずれかを指すものとする。同様に、パイプ１０４と記載した場合には、第１のパイプ１０４ａ、第２のパイプ１０４ｂの両方あるいはいずれかを指すものとする。

また、植物栽培装置１００は、液肥槽１０８に配置され、液肥の状態を表す液肥状態値１０８１を検知する液肥センサ１０５を備える。液肥センサ１０５は、液肥の状態を検知する。液肥センサ１０５は、ＥＣセンサ１０５１とｐＨセンサ１０５２とを備える。
ＥＣセンサ１０５１は、電気伝導率、すなわちＥＣ値を測定するセンサである
ｐＨセンサ１０５２は、ｐＨ値を測定するセンサである。
植物の育成には、液肥のｐＨとＥＣの濃度を適切に管理する必要がある。長時間液肥を散布すると、液肥槽のｐＨとＥＣの濃度が薄くなり、植物の発育を妨げることになる。植物栽培装置１００では、液肥槽１０８にｐＨセンサ１０５２、ＥＣセンサ１０５１を配置し、ｐＨ値とＥＣ値とを測定する。このｐＨ値とＥＣ値とが液肥の状態を表す液肥状態値１０８１として液肥センサ１０５から出力される。

植物栽培装置１００は、液肥槽１０８内の液肥の状態を調節するために用いる養液タンク１０４１を備える。植物栽培装置１００は、液肥の濃度が薄い場合に養液タンク１０４１から液肥槽１０８に養液を供給することで、ｐＨ値とＥＣ値との濃度が適正になるように制御する。

植物栽培装置１００は、制御部１１０と、育成情報記憶部１２０とを備える。
育成情報記憶部１２０は、棚対応記憶部１２１と、品種対応記憶部１２２とを備える。品種対応記憶部１２２は、目標値記憶部１２３を備える。

棚対応記憶部１２１は、栽培棚１０２を識別する棚識別子１０２１と、植物の品種を識別する品種識別子１１０１とを対応付けた棚対応情報１２１１を記憶する。棚対応情報１２１１は、さらに、棚識別子１０２１により識別される栽培棚１０２における液肥の散布時間の累積時間１２１１１を記憶する。
棚対応情報１２１１については図４を用いて後で詳しく説明する。

品種対応記憶部１２２は、品種識別子１１０１と、液肥の散布方法を表す散布情報１２２１１とを対応付けた品種対応情報１２２１を記憶する。品種対応情報１２２１は、液肥を繰り返し散布する際の１回の散布時間１２２１１ａ及び停止時間１２２１１ｂを散布情報１２２１１として記憶する。
目標値記憶部１２３は、液肥状態値１０８１の目標値１０８２を記憶する。
品種対応情報１２２１については図４を用いて後で詳しく説明する。

制御部１１０は、第１の電磁弁１０３ａの開閉と第２の電磁弁１０３ｂの開閉とを個別に制御する。
制御部１１０は、棚対応情報１２１１と品種対応情報１２２１とに基づいて、第１の栽培棚１０２ａにおける散布情報１２２１１と第２の栽培棚１０２ｂにおける散布情報１２２１１とを取得する。制御部１１０は、第１の栽培棚１０２ａにおける散布情報１２２１１と第２の栽培棚１０２ｂにおける散布情報１２２１１とに基づいて、第１の電磁弁１０３ａの開閉と第２の電磁弁１０３ｂの開閉とを個別に制御する。
制御部１１０は、第１の栽培棚１０２ａにおける散布時間１２２１１ａ及び停止時間１２２１１ｂと、第２の栽培棚１０２ｂにおける散布時間１２２１１ａ及び停止時間１２２１１ｂとを取得する。制御部１１０は、第１の栽培棚１０２ａと第２の栽培棚１０２ｂとのそれぞれの散布時間１２２１１ａ及び停止時間１２２１１ｂに基づいて、第１の電磁弁１０３ａの開閉と第２の電磁弁１０３ｂの開閉とを個別に制御する。

また、制御部１１０は、液肥センサ１０５により検知された液肥状態値１０８１が目標値１０８２となるように、液肥の状態を制御する。
液肥は、パイプ１０４を循環するうちに、徐々に濃度が薄まっていく。そこで、制御部１１０は、定期的にあるいは不定期に養液タンク１０４１から養液を液肥槽１０８に投入し、液肥状態値１０８１が目標値１０８２となるように液肥の濃度を調節する。

図２を用いて、本実施の形態に係る制御部１１０のハードウェア構成の一例について説明する。

制御部１１０はコンピュータである。
制御部１１０は、プロセッサ９０１、補助記憶装置９０２、メモリ９０３、通信装置９０４、入力インタフェース９０５、ディスプレイインタフェース９０６といったハードウェアを備える。
プロセッサ９０１は、信号線９１０を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
入力インタフェース９０５は、入力装置９０７に接続されている。
ディスプレイインタフェース９０６は、ディスプレイ９０８に接続されている。

プロセッサ９０１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。
プロセッサ９０１は、例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵである。
補助記憶装置９０２は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）である。
メモリ９０３は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。
通信装置９０４は、データを受信するレシーバー９０４１及びデータを送信するトランスミッター９０４２を含む。
通信装置９０４は、例えば、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）である。
入力インタフェース９０５は、入力装置９０７のケーブル９１１が接続されるポートである。
入力インタフェース９０５は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子である。
ディスプレイインタフェース９０６は、ディスプレイ９０８のケーブル９１２が接続されるポートである。
ディスプレイインタフェース９０６は、例えば、ＵＳＢ端子又はＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子である。
入力装置９０７は、例えば、マウス、キーボード又はタッチパネルである。
ディスプレイ９０８は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。

補助記憶装置９０２には、制御部１１０の機能を実現するプログラムが記憶されている。
上述した制御部１１０の機能を実現するプログラムは、植物栽培プログラムとも称される。制御部１１０の機能を実現するプログラムは、１つのプログラムであってもよいし、複数のプログラムから構成されていてもよい。
このプログラムは、メモリ９０３にロードされ、プロセッサ９０１に読み込まれ、プロセッサ９０１によって実行される。

更に、補助記憶装置９０２には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。
そして、ＯＳの少なくとも一部がメモリ９０３にロードされ、プロセッサ９０１はＯＳを実行しながら、制御部１１０の機能を実現するプログラムを実行する。

図２では、１つのプロセッサ９０１が図示されているが、制御部１１０が複数のプロセッサ９０１を備えていてもよい。
そして、複数のプロセッサ９０１が制御部１１０の機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。

また、制御部１１０の処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値が、メモリ９０３、補助記憶装置９０２、又は、プロセッサ９０１内のレジスタ又はキャッシュメモリにファイルとして記憶される。

制御部１１０を「サーキットリー」で提供してもよい。
また、制御部１１０を「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。また、「処理」を「回路」又は「工程」又は「手順」又は「部」に読み替えてもよい。
「回路」及び「サーキットリー」は、プロセッサ９０１だけでなく、ロジックＩＣ又はＧＡ（Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）といった他の種類の処理回路をも包含する概念である。

なお、プログラムプロダクトと称されるものは、制御部１１０として説明している機能を実現するプログラムが記録された記憶媒体、記憶装置などであり、見た目の形式に関わらず、コンピュータ読み取り可能なプログラムをロードしているものである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３を用いて、本実施の形態に係る制御部１１０による植物栽培方法及植物栽培処理Ｓ１００について説明する。
制御部１１０は、図３に示す植物栽培処理Ｓ１００により、第１の電磁弁１０３ａと第２の電磁弁１０３ｂとを個別に制御する。

まず、図４を用いて、育成情報記憶部１２０に記憶されている棚対応情報１２１１、品種対応情報１２２１について説明する。
図４に示すように、棚対応情報１２１１には、棚識別子１０２１、栽培識別子１２１１３、品種識別子１１０１、電磁弁識別子１０３１、累積時間１２１１１、成長度１２１１２、開閉フラグ１２１１４、状態継続時間１２１１５が設定されている。

棚識別子１０２１は、栽培棚１０２を識別する識別子であり、第１の栽培棚１０２ａを識別する１０２ａと、第２の栽培棚１０２ｂを識別する１０２ｂとが設定されている。
栽培識別子１２１１３は、栽培棚１０２毎の栽培に対応して付与される識別子であり、ここでは第１の栽培棚１０２ａの栽培にはＣ０１、第２の栽培棚１０２ｂの栽培にはＣ０２が付与される。
品種識別子１１０１は、栽培棚１０２に配置された植物の品種を識別する識別子であり、第１の栽培棚１０２ａには植物Ａを識別するＰ００１が設定され、第２の栽培棚１０２ｂには植物Ｂを識別するＰ００２が設定される。
電磁弁識別子１０３１は、電磁弁１０３を識別する識別子であり、第１の電磁弁１０３ａを識別する１０３ａと、第２の電磁弁１０３ｂを識別する１０３ｂが設定される。

累積時間１２１１１には、栽培棚１０２毎に液肥が散布された時間の散布累積時間が設定される。
成長度１２１１２には、植物毎の成長度が設定される。成長度１２１１２は、過去の液肥の散布累積時間と成長度合いとの実績と、現在の液肥の散布時間の累積時間１２１１１とに基づいて算出される植物の成長の度合いである。
棚対応情報１２１１では、栽培品種ごとに散布した総時間を管理し、散布累積時間からどのくらい成長したかの成長度合いを計算する。光、ＣＯ２、温度、湿度、液肥濃度が同じ条件で制御できていれば、総散布時間をもとに、成長度を算出することが可能である。
成長度１２１１２が１００％となった植物は、栽培終了と判定される。

開閉フラグ１２１１４は、電磁弁１０３の開閉の状態を表すフラグである。例えば、電磁弁１０３が開状態でオンとなり、電磁弁１０３が閉状態でオフとなる。
状態継続時間１２１１５は、電磁弁１０３の開状態あるいは閉状態が継続した時間が設定される。例えば、開閉フラグ１２１１４がオンで状態継続時間１２１１５が４５秒であれば、電磁弁１０３の開状態が４５秒継続していることを意味する。また、開閉フラグ１２１１４がオフで状態継続時間１２１１５が３分であれば、電磁弁１０３の閉状態が３分継続していることを意味する。
開閉フラグ１２１１４と状態継続時間１２１１５とは、制御部１１０により設定される。制御部１１０は、電磁弁１０３を開状態から閉状態にする時に、開閉フラグ１２１１４をオフにし状態継続時間１２１１５を初期化する。また、制御部１１０は、電磁弁１０３を閉状態から開状態にする時に、開閉フラグ１２１１４をオンにし状態継続時間１２１１５を初期化する。

品種対応情報１２２１には、品種識別子１１０１、栽培品種１２２１２、散布情報１２２１１、液肥濃度１２２１３が設定される。
品種対応情報１２２１には、植物の品種毎に、液肥の散布方法が設定される。液肥の散布方法とは、液肥の状態を示す液肥濃度１２２１３と、液肥の散布時間１２２１１ａ及び散布を停止する停止時間１２２１１ｂとである。

液肥濃度１２２１３は、目標値１０８２の一例である。すなわち、品種対応記憶部１２２は、目標値１０８２を記憶する目標値記憶部１２３を備える。
ここでは、目標値１０８２は、液肥濃度１２２１３として品種対応情報１２２１に記憶されているが、品種対応情報１２２１とは別の目標値記憶部１２３に記憶されていてもよい。
なお、図４では、異なる品種の植物に共通の液肥濃度１２２１３が設定されている。しかし、品種毎に異なる液肥濃度１２２１３が設定されていてもよい。その場合、制御部１１０は、液肥の濃度が複数の目標値１０８２の平均値になるように制御してもよい。

次に、図３を用いて、制御部１１０による植物栽培方法及植物栽培処理Ｓ１００について説明する。
Ｓ１１０において、制御部１１０は、ポンプ１０７を駆動し、液肥を液肥槽１０８より吸い上げて供給パイプ１０４ｃに供給する。
なお、図３では、Ｓ１１０の後の処理を、第１の栽培棚１０２ａ用の処理と第２の栽培棚１０２ｂ用の処理とに分けて記載している。したがって、第１の栽培棚１０２ａ用の処理には添え字ａを付し、第２の栽培棚１０２ｂ用の処理には添え字ｂを付している。しかし、制御部１１０は第１の栽培棚１０２ａ用の処理と第２の栽培棚１０２ｂ用の処理とを並行して進めていくため、以下の説明では添え字を付さずに制御部１１０の処理を説明する場合もある。

＜成長度確認処理Ｓ１２０＞
Ｓ１２０において、制御部１１０は、棚対応情報１２１１を参照し、各栽培棚１０２の植物の成長度を確認する。制御部１１０は、棚対応情報１２１１の成長度１２１１２を判定し、成長度１２１１２が１００％の栽培棚１０２については栽培終了と判定し、処理を終了する。
制御部１１０は、成長度１２１１２が１００％より小さい栽培棚１０２については栽培終了ではないと判定し、Ｓ１３０に処理を進める。
図４の棚対応情報１２１１では、制御部１１０は、第１の栽培棚１０２ａが成長度２５％、第２の栽培棚１０２ｂが成長度１０％のため、いずれの栽培棚１０２についても処理を続ける（Ｓ１２０ａ，Ｓ１２０ｂ）。

＜散布情報取得処理Ｓ１３０＞
Ｓ１３０において、制御部１１０は、棚対応情報１２１１と品種対応情報１２２１とに基づいて、第１の栽培棚１０２ａにおける散布情報１２２１１と第２の栽培棚１０２ｂにおける散布情報１２２１１とを取得する。
図４の棚対応情報１２１１及び品種対応情報１２２１では、制御部１１０は、第１の栽培棚１０２ａにおける散布情報１２２１１として散布時間１２２１１ａが２分、停止時間１２２１１ｂが１分を取得する（Ｓ１３０ａ）。また、制御部１１０は、第２の栽培棚１０２ｂにおける散布情報１２２１１として散布時間１２２１１ａが３０秒、停止時間１２２１１ｂが５分を取得する（Ｓ１３０ｂ）。

＜電磁弁制御処理Ｓ１４０＞
Ｓ１４０において、制御部１１０は、第１の栽培棚１０２ａにおける散布情報１２２１１と第２の栽培棚１０２ｂにおける散布情報１２２１１とに基づいて、第１の電磁弁１０３ａの開閉と第２の電磁弁１０３ｂの開閉とを個別に制御する。
制御部１１０は、棚対応情報１２１１の開閉フラグ１２１１４と状態継続時間１２１１５を取得する。制御部１１０は、散布情報取得処理Ｓ１３０で取得した散布情報１２２１１と、開閉フラグ１２１１４及び状態継続時間１２１１５とに基づいて、電磁弁１０３を開状態とするか閉状態とするかを判定する。

図４を用いて具体的に説明する。
制御部１１０は、第１の栽培棚１０２ａにおける散布情報１２２１１として散布時間１２２１１ａが２分、停止時間１２２１１ｂが１分を取得する。また、第１の栽培棚１０２ａにおける開閉フラグ１２１１４がオン、状態継続時間１２１１５が４５秒を取得する。第１の栽培棚１０２ａにおける散布情報１２２１１は第１の電磁弁１０３ａは開状態２分経過後に閉状態に制御することを意味している。制御部１１０は、現在の第１の電磁弁１０３ａの開状態が４５秒しか経っていないため開状態を継続すると判定し、第１の電磁弁１０３ａは開と判定する（Ｓ１４０ａで開）。制御部１１０は、もしも現在の第１の電磁弁１０３ａの開状態が２分以上の場合は閉状態に遷移すると判定し、第１の電磁弁１０３ａは閉と判定する。

制御部１１０は、第２の栽培棚１０２ｂにおける散布情報１２２１１として散布時間１２２１１ａが３０秒、停止時間１２２１１ｂが５分を取得する。また、第２の栽培棚１０２ｂにおける開閉フラグ１２１１４がオフ、状態継続時間１２１１５が３分を取得する。第２の栽培棚１０２ｂにおける散布情報１２２１１は第２の電磁弁１０３ｂは閉状態５分経過後に開状態に制御することを意味している。制御部１１０は、現在の第２の電磁弁１０３ｂの開状態が３分しか経っていないため閉状態を継続すると判定し、第２の電磁弁１０３ｂは閉と判定する（Ｓ１４０ｂで閉）。制御部１１０は、もしも現在の第２の電磁弁１０３ｂの閉状態が５分以上の場合は開状態に遷移すると判定し、第２の電磁弁１０３ｂは開と判定する。

制御部１１０は、電磁弁１０３を開と判定するとＳ１５０に進む。
制御部１１０は、電磁弁１０３を閉と判定するとＳ１６０に進む。

Ｓ１５０において、制御部１１０は、電磁弁１０３を開と判定した場合は、電磁弁１０３を開状態に制御し、栽培棚１０２にミスト状の液肥を散布し、Ｓ１１０に処理を戻す。
具体的には、制御部１１０は、第１の電磁弁１０３ａを開状態に制御する。この制御により第１のパイプ１０４ａからのミスト状の液肥の散布が継続される（Ｓ１５０ａ）。

Ｓ１６０において、制御部１１０は、電磁弁１０３を閉状態に制御する。
具体的には、Ｓ１６０ｂにおいて、制御部１１０は、第２の電磁弁１０３ｂを閉状態に制御する。すなわち、制御部１１０は、第２の電磁弁１０３ｂの閉状態を継続し、第２のパイプ１０４ｂからのミスト状の液肥の散布の停止を継続する。

Ｓ１６１において、制御部１１０は、今回の閉状態の制御が開状態から閉状態に制御したものであるかどうかを判定する。制御部１１０は、開状態から閉状態に制御したと判定した場合はＳ１６２に進み、開状態の時間、すなわち散布時間１２２１１ａを累積時間１２１１１に加算する。制御部１１０は、開状態から閉状態に制御したのではなく閉状態を継続したと判定した場合は何もせずにＳ１７０に処理を進める。
具体的には、制御部１１０は、今回は開状態から閉状態に制御したのではなく閉状態を継続したと判定し（Ｓ１６１でＮＯ）、Ｓ１７０に進む。もしも、制御部１１０が開状態から閉状態に制御したと判定した場合は（Ｓ１６１ｂでＹＥＳ）、Ｓ１６２ｂに進む。

Ｓ１６２において、制御部１１０は、電磁弁１０３が開状態の時間、すなわち散布時間１２２１１ａを累積時間１２１１１に加算する。

Ｓ１６０からＳ１６２までの処理は、制御部１１０が液肥の散布時間の累積時間１２１１１を更新する処理である。図３では、制御部１１０が電磁弁１０３を開状態から閉状態にした時に累積時間１２１１１を更新する処理としているが、その他の方法により累積時間１２１１１を更新してもよい。

Ｓ１７０において、制御部１１０は、液肥センサ１０５から液肥状態値１０８１を取得する。制御部１１０は、液肥状態値１０８１に基づいて、液肥の状態を判定する。制御部１１０は、液肥の濃度が薄いと判定した場合、養液タンク１０４１から液肥槽１０８に養液を供給することで、ｐＨ値とＥＣ値との濃度が適正になるように制御する。
図４の処理では、制御部１１０は、Ｓ１７０において常時、液肥の濃度の調整をする処理となっている。しかし、例えば、制御部１１０は、周期的に液肥の濃度の調整をする処理を実行するとしてもよい。

制御部１１０は、植物栽培装置１００内の全ての植物について栽培終了となるまで上述した処理を繰り返す。
以上で、本実施の形態に係る制御部１１０による植物栽培方法及植物栽培処理Ｓ１００についての説明を終わる。

以上のように、本実施の形態に係る植物栽培装置１００では、同一の植物栽培装置に複数品種の植物を棚ごとに栽培することができる。植物栽培装置１００では、第１の栽培棚と第２の栽培棚とで、異なる品種を栽培し、それぞれの品種に適した量のミストを散布する。植物栽培装置１００では、第１の栽培棚、第２の栽培棚に到達する前のパイプにそれぞれ電磁弁を設ける。植物栽培装置１００では、この電磁弁を開閉し、植物Ａと植物Ｂとのミスト散布時間を調整することで、ミスト散布量を個別に制御する。

＊＊＊本実施の形態に係る効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態に係る植物栽培装置１００によれば、制御部が第１の電磁弁と第２の電磁弁とを個別に制御することができる。よって、植物栽培装置１００によれば、液肥ミストの散布方法が異なる複数種類の植物を、１つの植物栽培装置で栽培することができ、省スペース、低コストで植物栽培装置を提供できる。

本実施の形態に係る植物栽培装置１００によれば、棚対応情報と品種対応情報とを備えているので、散布方法の変更や植物栽培装置で栽培する植物の変更などがある場合でも、データベースを書き換えるだけで済むため、柔軟に対処することができる。

本実施の形態に係る植物栽培装置１００によれば、棚対応情報に開閉フラグと状態継続時間とを備えているので、電磁弁の個別制御を確実に実現することができる。

本実施の形態に係る植物栽培装置１００によれば、棚対応情報に累積時間と成長度を備えているので、累積時間と成長度との実績を蓄積することにより、より精度の高い散布情報を算出することができる。

以上、実施の形態１について説明したが、この実施の形態の複数の部分を部分的に組み合わせて実施しても構わない。その他、この実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
なお、上記の実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１００ 植物栽培装置、１０１ 棚、１０１ａ 上段の棚、１０１ｂ 下段の棚、１０２ 栽培棚、１０２ａ 第１の栽培棚、１０２ｂ 第２の栽培棚、１０３ 電磁弁、１０３ａ 第１の電磁弁、１０３ｂ 第２の電磁弁、１０４ パイプ、１０４ａ 第１のパイプ、１０４ｂ 第２のパイプ、１０４ｃ 供給パイプ、１０５ 液肥センサ、１０７ ポンプ、１０８ 液肥槽、１１０ 制御部、１２０ 育成情報記憶部、１２１ 棚対応記憶部、１２２ 品種対応記憶部、１２３ 目標値記憶部、９０１ プロセッサ、９０２ 補助記憶装置、９０３ メモリ、９０４ 通信装置、９０５ 入力インタフェース、９０６ ディスプレイインタフェース、９０７ 入力装置、９０８ ディスプレイ、９１０ 信号線、９１１，９１２ ケーブル、１１０１ 品種識別子、１０２１ 棚識別子、１０３１ 電磁弁識別子、１０４１ 養液タンク、１０５１ ＥＣセンサ、１０５２ ｐＨセンサ、１０８１ 液肥状態値、１０８２ 目標値、１２１１ 棚対応情報、１２２１ 品種対応情報、９０４１ レシーバー、９０４２ トランスミッター、１２１１１ 累積時間、１２１１２ 成長度、１２１１３ 栽培識別子、１２１１４ 開閉フラグ、１２１１５ 状態継続時間、１２２１１ 散布情報、１２２１１ａ 散布時間、１２２１１ｂ 停止時間、１２２１２ 栽培品種、１２２１３ 液肥濃度、Ａ，Ｂ 植物、Ｓ１００ 植物栽培処理、Ｓ１３０ 散布情報取得処理、Ｓ１４０ 電磁弁制御処理。

Claims (9)

1. 第１の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第１のパイプと、
   第２の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第２のパイプと、
   前記第１のパイプの流入口に配置され、前記第１のパイプの流入口を開閉する第１の電磁弁と、
   前記第２のパイプの流入口に配置され、前記第２のパイプの流入口を開閉する第２の電磁弁と、
   前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する制御部と
   を備える植物栽培装置。
2. 前記植物栽培装置は、
   栽培棚を識別する棚識別子と、植物の品種を識別する品種識別子とを対応付けた棚対応情報を記憶する棚対応記憶部と
   前記品種識別子と、前記液肥の散布方法を表す散布情報とを対応付けた品種対応情報を記憶する品種対応記憶部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記棚対応情報と前記品種対応情報とに基づいて、前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とを取得し、前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とに基づいて、前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する請求項１に記載の植物栽培装置。
3. 前記品種対応記憶部は、
   前記液肥を繰り返し散布する際の１回の散布時間及び停止時間を前記散布情報として前記品種対応情報に記憶し、
   前記制御部は、
   前記第１の栽培棚における前記散布時間及び前記停止時間と前記第２の栽培棚における前記散布時間及び前記停止時間とに基づいて、前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する請求項２に記載の植物栽培装置。
4. 前記棚対応記憶部は、さらに、
   前記棚識別子により識別される栽培棚に対応する電磁弁の開状態あるいは閉状態を示す開閉フラグと、前記開状態あるいは閉状態が継続する状態継続時間とを前記棚対応情報に記憶し、
   前記制御部は、さらに、
   前記第１の栽培棚における前記開閉フラグ及び状態継続時間と、前記第２の栽培棚における前記開閉フラグ及び状態継続時間とに基づいて、前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する請求項３に記載の植物栽培装置。
5. 前記棚対応記憶部は、さらに、
   前記棚識別子により識別される栽培棚における前記散布時間の累積時間を記憶する請求項３または４に記載の植物栽培装置。
6. 前記植物栽培装置は、
   前記液肥を貯める液肥槽と、
   前記液肥槽から前記液肥を吸い上げて前記第１のパイプと前記第２のパイプとに供給し、前記液肥を前記第１のパイプと前記第２のパイプと前記液肥槽とに循環させるポンプと、
   前記液肥槽に配置され、前記液肥の状態を表す液肥状態値を検知する液肥センサと、
   前記液肥状態値の目標値を記憶する目標値記憶部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記液肥センサにより検知された前記液肥状態値が前記目標値となるように前記液肥の状態を制御する請求項１から５のいずれか１項に記載の植物栽培装置。
7. 前記第１のパイプと前記第２のパイプのそれぞれは、前記液肥をミスト状にして散布する請求項１から６のいずれか１項に記載の植物栽培装置。
8. 第１の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第１のパイプと、第２の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第２のパイプとを備える植物栽培装置の植物栽培方法において、
   前記植物栽培装置は、
   前記第１のパイプの流入口に配置され、前記第１のパイプの流入口を開閉する第１の電磁弁と、
   前記第２のパイプの流入口に配置され、前記第２のパイプの流入口を開閉する第２の電磁弁と、
   栽培棚を識別する棚識別子と、植物の品種を識別する品種識別子とを対応付けた棚対応情報を記憶する棚対応記憶部と、
   前記品種識別子と、前記液肥の散布方法を表す散布情報とを対応付けた品種対応情報を記憶する品種対応記憶部と
   を備え、
   制御部は、前記棚対応情報と前記品種対応情報とに基づいて、前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とを取得し、前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とに基づいて、前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する植物栽培方法。
9. 第１の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第１のパイプと、第２の栽培棚に配置される植物に液肥を散布する第２のパイプとを備える植物栽培装置の植物栽培プログラムにおいて、
   前記植物栽培装置は、
   前記第１のパイプの流入口に配置され、前記第１のパイプの流入口を開閉する第１の電磁弁と、
   前記第２のパイプの流入口に配置され、前記第２のパイプの流入口を開閉する第２の電磁弁と、
   栽培棚を識別する棚識別子と、植物の品種を識別する品種識別子とを対応付けた棚対応情報を記憶する棚対応記憶部と、
   前記品種識別子と、前記液肥の散布方法を表す散布情報とを対応付けた品種対応情報を記憶する品種対応記憶部と
   を備え、
   前記棚対応情報と前記品種対応情報とに基づいて、前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とを取得する散布情報取得処理と、
   前記第１の栽培棚における前記散布情報と前記第２の栽培棚における前記散布情報とに基づいて、前記第１の電磁弁の開閉と前記第２の電磁弁の開閉とを個別に制御する電磁弁制御処理とをコンピュータに実行させる植物栽培プログラム。

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