水培培育系统、水培培育控制装置、水培培育方法和程序制造方法及图纸

一种水培培育系统包括水培培育单元、采光装置、人工光照射装置、采光传感器和控制装置。所述水培培育单元配置有移植作为培育对象的植物秧苗的苗床。所述采光装置在与所述苗床面对的散光面一侧从采光口采集自然光，从所述散光面向所述秧苗射出。所述人工光照射装置向所述秧苗照射人工光。所述采光传感器设置在与所述苗床分离的位置上，检测从所述散光面射出的所述自然光光量。所述控制装置以所述检测到的光量为基础，计算向所述苗床的所述秧苗培育面照射的所述自然光光量的预测值，根据该预测值控制所述人工光的照射量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水培培育系统、水培培育控制装置、水培培育方法和程序
本专利技术涉及同时使用人工光和由采光装置采集的自然光的水培培育系统、用于该水培培育系统的水培培育控制装置、水培培育方法和程序。
技术介绍
此前利用水培培育在室内培育蔬菜等植物的水培培育系统已得到实际应用。在这种水培培育系统中有只利用人工光的培育方式，也有自然光(太阳光)和人工光同时使用的培育方式。有关后者的描述，在下述专利文献1公开有植物工厂，在该植物工厂中在作为植物培育温室内的封闭空间的生育室里，设置有带营养液循环机构的多级植物培育架，在该植物培育架的上方设有灯、LED等人工光源，并且还用设在植物培育温室屋顶上方的采光装置把太阳光汇聚，用多个反射镜将其向植物培育架照射。[现有技术文献]专利文献1：日本特开2012-231721号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]可是在上述专利文献1记载的技术中，一方面用采光装置采集的太阳光的强度因天气不同而各异，所以导致培育物的生长出现不稳定。另一方面，如过分利用人工光进行补光，既无助于培育物的生长，还白白浪费了电力。鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供一种能防止培育物的生长出现不稳定而实现安定地生产、并可以降低人工光照明用的电力成本的水培培育系统、水培培育控制装置、水培培育方法以及程序。[解决问题的技术手段]为了达到所述目的，本专利技术一种方式涉及的水培培育系统，包括水培培育单元、采光装置、人工光照射装置、采光传感器和控制装置。所述水培培育单元配置有移植作为培育对象的植物秧苗的苗床。所述采光装置在与所述苗床面对的散光面一侧从采光口采集自然光，从所述散光面向所述秧苗射出。所述人工光照射装置向所述秧苗照射人工光。所述采光传感器设置在与所述苗床分离的位置上，检测从所述散光面射出的所述自然光光量。所述控制装置以所述检测到的光量为基础，计算向所述苗床的所述秧苗培育面照射的所述自然光光量的预测值，根据该预测值控制所述人工光的照射量。由此，在培育系统中，通过以照射到培育面上的自然光光量的预测值为基础来控制人工光的照射量，从而可以防止培育物在仅用自然光培育情况下生长的不稳定而实现安定生产，并且还可以根据需要通过照射人工光降低人工光照明用的电力成本。所述控制装置能够以使与在规定期间内的所述预测值的估算值之和成为规定的目标瞬时光量(瞬时值：单位μmol/m2·s)的方式，控制在所述规定期间内的所述人工光照射量。由此，水培培育系统可以通过设定目标瞬时光量，使培育物更安定地生产。所述规定期间例如可以是1小时，也可以是1天。所述采光传感器也可以设在所述散光面上。由此，在水培培育系统中，与把采光传感器设在室外等的情况相比，通过把采光传感器设置在自然光刚好要照射在培育面上之前的散光面上，可以准确地预测培育面上的光量。所述人工光照射装置也可以设在所述散光面上。在这种情况下，可以将所述采光传感器设置在不受所述散光面的所述人工光影响的位置上。由此，在水培培育系统中，可以以在照射人工光期间也不受人工光影响的方式，检测散光面的自然光光量来预测培育面的光量。所述苗床可以是，在水平方向以使一对在所述水平方向反向设置的散光面介于其间的方式相对设置。在这种情况下，所述采光传感器可以检测在不照射所述自然光时，从设置在有别于设有该采光传感器的散光面的另一散光面上的所述人工光照射装置向所述秧苗照射的人工光的反射光光量。此外在这种情况下，所述控制装置也可以以所述检测到的反射光光量的变化趋势为基础，控制所述人工光的照射量。一般而言若秧苗生长，叶子的面积变大，则由于叶子吸收光而使反射率降低。因此在水培培育系统中，通过使用采光传感器，不仅检测从散光面照射的自然光光量，而且还检测从与上述散光面相反一侧的散光面照射秧苗的人工光的反射光变化趋势，从而可以把握秧苗的生长程度，且与之相适通过控制人工光的照射量来管理秧苗的生长。此外，秧苗的生长程度与苗床的反射率和叶子的反射率也有关。一般在苗床的反射率比叶子的反射率高的情况下，随着叶子的生长，从苗床反射的光减少，而在苗床的反射率低的情况下，从叶子反射的光量随着叶子的生长而增加，所以用采光传感器检测的反射光增加。因而，在以达到目标叶子面积情况下的反射光为基准时，在苗床比叶子的反射率高的情况下，叶子的生长慢的话，从苗床反射的光增加，所以检测到比基准的反射光高的数值。此外，在苗床的反射率比叶子的反射率低的情况下，叶子的生长慢的话，从叶子反射的光量减少，所以检测到比基准的反射光低的数值。像这样在考虑反射率的基础上，再对用采光传感器检测的反射光与达到目标叶子面积情况下的基准反射光之间的误差进行判断，可以对叶子的生长进行管理。所述水培培育系统还具有检测室外自然光光量的室外光传感器。在这种情况下，在判断为用所述采光传感器检测的自然光光量的变化趋势与用所述室外光传感器检测的自然光光量的变化趋势之间没有关联的情况下，所述控制装置可以输出表示異常的信息。由此，在水培培育系统中，通常在检测到与室外光保持联动的散光面光量还没有与室外光联动的情况下，输出異常信息，从而可以提高照射量控制精度。其中作为所述两种变化趋势没有相关的原因，可以设想的情形有例如当直射光射到采光传感器时，成为秧苗V或人体的阴影，导致采光量减少等。本专利技术另一个方式涉及的水培培育系统，包括水培培育单元、采光装置、人工光照射装置和采光传感器。所述水培培育单元配置有移植作为培育对象的植物秧苗的苗床。所述采光装置在与所述苗床面对的散光面一侧从采光口采集自然光，从所述散光面照射所述秧苗。所述人工光照射装置向所述秧苗照射人工光。所述采光传感器设置在所述散光面上的不受所述人工光影响的位置上，检测从所述散光面射出的所述自然光光量，以控制所述人工光的照射量。本专利技术又一个方式涉及的水培培育控制装置，包括接收部和控制部。所述接收部从设在与移植作为培育对象的植物秧苗的苗床分离的位置上的采光传感器，接收在与所述苗床面对的散光面一侧从采光口采集、且从该散光面射出的自然光光量的检测值。所述控制部以所述接收到的检测值为基础，计算出向所述苗床的所述秧苗培育面照射的所述自然光光量的预测值，根据该预测值来控制向所述秧苗照射的人工光的照射量。本专利技术又一个方式涉及的水培培育方法，包括：在水培培育单元中配置移植作为培育对象的植物秧苗的苗床，在与所述苗床面对的散光面一侧从外部采集自然光，而从所述散光面向所述秧苗照射，且以用设在与所述苗床分离的位置上的采光传感器检测到的、从所述散光面射出的所述自然光光量为基础，计算出向所述苗床的所述秧苗培育面照射的所述自然光光量的预测值，根据所述预测值，控制向所述秧苗照射的人工光的照射量。本专利技术再一个方式涉及的程序，其在水培培育控制装置中实行以下步骤：由设置在与作为培育对象的植物秧苗的苗床分离的位置上的采光传感器，接收在与所述苗床面对的散光面一侧从采光口采集、且从该散光面射出的自然光光量的检测值；以所述接收到的检测值为基础，计算出向所述苗床的所述秧苗培育面照射的所述自然光光量的预测值；根据所述预测值，控制向所述秧苗照射的人工光的照射量。[专利技术的效果]如以上说明所述，按照本专利技术，不但可以防止培育物生长不稳定以实现安定地生产，还可以降低人工光照明用的电力成本。但该有益效果并不对本专利技术的保护范围构成限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水培培育系统，其特征在于，包括：水培培育单元，配置有移植作为培育对象的植物秧苗的苗床；采光装置，在与所述苗床面对的散光面一侧从采光口采集自然光，从所述散光面向所述秧苗射出；人工光照射装置，向所述秧苗照射人工光；采光传感器，设置在与所述苗床分离的位置上，检测从所述散光面射出的所述自然光的光量；控制装置，以所述检测到的光量为基础，计算出向所述苗床的所述秧苗培育面照射的所述自然光光量的预测值，根据该预测值控制所述人工光的照射量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.30 JP 2016-1072421.一种水培培育系统，其特征在于，包括：水培培育单元，配置有移植作为培育对象的植物秧苗的苗床；采光装置，在与所述苗床面对的散光面一侧从采光口采集自然光，从所述散光面向所述秧苗射出；人工光照射装置，向所述秧苗照射人工光；采光传感器，设置在与所述苗床分离的位置上，检测从所述散光面射出的所述自然光的光量；控制装置，以所述检测到的光量为基础，计算出向所述苗床的所述秧苗培育面照射的所述自然光光量的预测值，根据该预测值控制所述人工光的照射量。2.根据权利要求1所述的水培培育系统，其特征在于，所述控制装置以使与在规定期间内的所述预测值的估算值之和成为规定的目标瞬时光量的方式，控制在所述规定期间内的所述人工光的照射量。3.根据权利要求1所述的水培培育系统，其特征在于，所述采光传感器设置在所述散光面上。4.根据权利要求3所述的水培培育系统，其特征在于，所述人工光照射装置设置在所述散光面上，而所述采光传感器设置在所述散光面上的不受所述人工光影响的位置。5.根据权利要求4所述的水培培育系统，其特征在于，所述苗床在水平方向以使一对在所述水平方向反向设置的散光面介于其间的方式相对设置，所述采光传感器能够检测在不照射所述自然光时，从所述人工光照射装置向所述秧苗照射的人工光的反射光光量，而所述人工光照射装置设置在与设有该采光传感器的散光面相对的散光面上，所述控制装置以所述检测到的反射光光量的变化趋势为基础，控制所述人工光的照射量。6.根据权利要求1所述的水培培育系统，其特征在于，还具有检测室外自然光光量的室外光传感器，所述控制装置在判断为用所述采光传感器检测到的自然光光量的变化趋势和用所述室外光传感器检...

【专利技术属性】
技术研发人员：上利淳，西麻里，伊藤茜，堂本靖博，三宅胜也，岩谷洁，
申请(专利权)人：东洋制罐集团控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP