特開 2023-123113 飽差制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023123113

(43)【公開日】2023-09-05

(54)【発明の名称】飽差制御装置

(51)【国際特許分類】

   A01G 9/24 20060101AFI20230829BHJP

   A01G 9/18 20060101ALI20230829BHJP

   A01G 9/20 20060101ALI20230829BHJP

   A01G 27/00 20060101ALI20230829BHJP

【ＦＩ】

A01G9/24 X

A01G9/18

A01G9/20 B

A01G9/24 A

A01G27/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022026995

(22)【出願日】2022-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】000133526

【氏名又は名称】株式会社チノー

(74)【代理人】

【識別番号】100067323

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 教光

(74)【代理人】

【識別番号】100124268

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 典行

(72)【発明者】

【氏名】壷井 智浩

(72)【発明者】

【氏名】舟久保 滋

(72)【発明者】

【氏名】寒川 史郎

【テーマコード（参考）】

2B029

【Ｆターム（参考）】

2B029JA02

2B029KB10

2B029MA07

2B029MA09

2B029TA01

2B029VA20

2B029XA10

(57)【要約】

【課題】低圧加湿装置を用い、対象空間の飽差制御を精密に行なえる安価な飽差制御装置を提供する。
【解決手段】日射量と気温から季節パターンを決定し（図3a）、現在飽差と設定飽差の差と、決定した季節パターンに基づいて閾値を決定する（図3b,S3)。ミスト７を最短OFF 時間停止させた後（S2）、出力値が閾値より小さい場合には上乗せでOFF 時間を継続し（S4,S5)、出力値が閾値を越えた場合にのみミスト７を固定ON時間だけ動作させて加湿する(S4,S8) 。噴霧時間が制限される方向にミストが制御されるので、低コストだが霧雨状で粒径が大きいミストを噴霧する低圧加湿装置を採用しても、作物に過剰な葉濡れを発生させずに飽差制御を適正に行なうことができる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象空間の現在飽差が設定飽差となるように加湿装置を操作する飽差制御装置であって、
最初に最短ＯＦＦ時間だけ前記加湿装置を停止させた後で前記加湿装置の停止時間を示す出力値を算出し、前記出力値が閾値を越えない場合には前記加湿装置の停止を継続し、前記出力値が前記閾値を越えた場合にのみ前記加湿装置を固定ＯＮ時間だけ作動させる制御手段を有することを特徴とする飽差制御装置。

【請求項2】

前記制御手段は、
前記設定飽差と複数の季節パターンが記憶される記憶部と、
対象空間の温度と湿度を用いて前記現在飽差を算出する飽差算出部と、
対象空間の温度及び日射量と、前記現在飽差と前記設定飽差の偏差と、前記季節パターンに基づいて前記閾値を算出する制御部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の飽差制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象空間の飽差を所望の値に設定するために加湿装置を制御する飽差制御装置に係り、特に水道管等の低圧水を用いる低コストの低圧加湿装置を使用でき、季節や実際の環境条件に対応した最適な態様で加湿装置を制御できる飽差制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、一種類の噴霧装置で含水量が異なる複数種類の霧を発生させ、ハウス内の飽差を早く目標値に到達するよう制御する飽差制御装置に関する発明が開示されている。この飽差制御装置は、栽培ハウス内に設置されるものであり、噴霧装置２と、測定機３と、制御装置４を備えている。噴霧装置２は、噴霧器本体２１と、液体供給管２２と、流量調整弁２３と、コンプレッサー２４と、気体供給管２５とを有している。噴霧器本体２１は、略弾丸型の本体部２１０と、本体部２１０側面に形成された気体導入部２１１と、本体部２１０長手方向に貫通した細孔であるベンチュリ部２１２と、本体部２１０先端に設けられた噴霧部２１３と、本体部２１０の基端に設けられた液体導入部２１４とを備えている。なお、以上の説明において構成要素に付された符合は特許文献１において使用されているものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－２１６８８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記特許文献１に開示された飽差制御装置によれば、複数のノズルを使用するため装置が高価となり、また使用する噴霧装置はデジタル的にＯＮ／ＯＦＦできるようなものではなく、飽差が高ければ噴霧装置に送る液量を多くし、飽差が低ければ噴霧装置に送る液量を少なくするという制御手法であるため、実際の飽差を目標の飽差に精密に合致させるような高度な飽差制御は困難であるという問題があった。しかし、光合成に適した飽差の範囲は狭いので加湿量を精密に制御できることが求められる。特に加湿のし過ぎで葉や果実の表面を濡らしてしまうと病気の発生などの恐れがある。逆に、加湿が少なく乾燥状態が続いたり、急激に乾燥したりすると、水分ストレスとなり、植物は水分ストレスに対する防御反応として気孔を閉じてしまう。気孔が閉じると光合成ができなくなり、植物の成長にも影響を及ぼす。したがって、加湿量を精密に制御することは植物の育成にとって重要である。

【0005】

本発明は、以上説明した従来の技術における課題に鑑みてなされたものであり、対象空間に既に設置されている噴霧装置、特に水道水等を利用する低コストの低圧加湿装置等に後付けすることができる制御装置であって、対象空間に適切な加湿を行なって植物の光合成を適正に行なわせる精密な飽差制御を行なうことができる飽差制御装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載された飽差制御装置は、
対象空間の現在飽差が設定飽差となるように加湿装置を操作する飽差制御装置であって、
最初に最短ＯＦＦ時間だけ前記加湿装置を停止させた後で前記加湿装置の停止時間を示す出力値を算出し、前記出力値が閾値を越えない場合には前記加湿装置の停止を継続し、前記出力値が前記閾値を越えた場合にのみ前記加湿装置を固定ＯＮ時間だけ作動させる制御手段を有することを特徴としている。

【0007】

請求項２に記載された飽差制御装置は、請求項１に記載の飽差制御装置において、
前記制御手段は、
前記設定飽差と複数の季節パターンが記憶される記憶部と、
対象空間の温度と湿度を用いて前記現在飽差を算出する飽差算出部と、
対象空間の温度及び日射量と、前記現在飽差と前記設定飽差の偏差と、前記季節パターンに基づいて前記閾値を算出する制御部と、
を有することを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

請求項１に記載された飽差制御装置によれば、制御の開始後に、必ず最短ＯＦＦ時間だけ加湿装置を停止させ、その後に算出した出力値が閾値を越えない場合には加湿装置の停止を継続し、出力値が閾値を越えた場合にのみ加湿装置を固定ＯＮ時間だけ作動させるため、噴霧時間が制限される方向に加湿装置が制御され、飽差が小さくなりすぎる事態は発生しにくい。農業ハウスで飽差制御に用いられる加湿装置として、水道管等の低圧水を用いる低コストの低圧加湿装置を使用する場合、噴霧されるミストは霧雨状で粒径が大きいために作物が濡れやすい傾向にあるが、この飽差制御装置によれば、噴霧時間を適切に制限することができるため、このような低コストの加湿装置を採用しても、作物に過剰な葉濡れを発生させることなく、対象空間の飽差制御を適正に行なうことができる。例えば、過剰な葉濡れが発生すると、葉についた水滴がレンズとなり、葉が焼ける問題が発生することがある。

【0009】

請求項２に記載された飽差制御装置によれば、対象空間の温度と湿度を用いて現在飽差を算出し、対象空間の温度及び日射量から該当する季節パターンを決定し、現在飽差と設定飽差の偏差と、決定した季節パターンに基づいて、加湿装置を停止させるか否かの判断の基礎となる閾値を決定することができる。その結果、対象空間の飽差を、季節に適合した好ましい態様で制御することができ、当該対象空間において植物の光合成を適正に行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態の飽差制御装置の全体構成図である。

【図2】実施形態の飽差制御装置に設定された設定時刻と設定飽差で定められる飽差の制御パターンを示すグラフである。

【図3】実施形態の飽差制御装置に設定された制御データを示す図であって、分図（ａ）は、気温と日射量の関係から季節パターンを決定するテーブルデータを示す図であり、分図（ｂ）は、現在飽差と設定飽差の差と、季節パターンとによって閾値を決定するテーブルデータの一例を示す図である。

【図4】実施形態の飽差制御装置における低圧ミストモードの制御手順を示す流れ図である。

【図5】実施形態の飽差制御装置におけるＣＯ₂ 制御モードの制御手順を示す流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の飽差制御装置の実施形態を図１～図５を参照して説明する。
まず、飽差制御装置１の全体構成を説明する。
図１に示すように、この飽差制御装置１は、対象空間の環境データを取得するセンサ群Ｓと、センサ群Ｓから送られた環境データ、予め設定された制御データ及び制御中に変更又は設定した制御データを用いて出力値を算出する制御手段Ｃと、制御手段Ｃから送られた出力値によって制御され、飽差の調整に直接的に関与する加湿装置（「ミスト」７と略称する。）等の制御対象機器Ｍを備えている。また、制御手段Ｃは、外部機器２０と、特定の制御項目について警報を出力する警報装置２１も制御できるように構成されている。

【0012】

飽差制御装置１が飽差制御を行なう対象空間は、例えば農業ハウス等の内部である。飽差制御装置１の制御手段Ｃは、農業ハウス内の環境条件をセンサ群Ｓで検知し、センサ群Ｓから送られる環境データ等に基づいて算出した出力値でミスト等の制御対象機器Ｍを操作し、農業ハウス内の飽差を制御して植物にとって好適な湿度環境を整える飽差制御を行なう。

【0013】

図１に示すように、センサ群Ｓには、温湿度計２と、日射センサ３と、ＣＯ₂ モニタ４が含まれる。温湿度計２は対象空間の温度と相対湿度（単に「湿度」とも呼ぶ。）を測定し、日射センサ３は日射量を測定し、ＣＯ₂ モニタ４はＣＯ₂ の濃度を測定し、それぞれ測定結果を制御手段Ｃに出力する。

【0014】

図１に示すように、制御手段Ｃは、シーケンサ５とリレー６を有している。シーケンサ５には、温湿度計２からの温度及び湿度と、日射センサ３からの日射量と、ＣＯ₂ モニタ４からのＣＯ₂ 濃度が入力される。制御手段Ｃの要部であるシーケンサ５の構造及び作用は後に詳述する。シーケンサ５は、算出した出力値に応じたＯＮ／ＯＦＦ信号をリレー６に出力する。リレー６は、対象空間に設けられた制御対象機器Ｍと、外部機器２０と、警報装置２１を、それぞれＯＮ／ＯＦＦ信号によって操作する。

【0015】

図１に示すように、制御手段Ｃが操作する制御対象機器Ｍには、ミスト７と、ＣＯ₂ 発生装置８と、外部機器２０、警報装置２１が含まれる。これらの制御対象機器Ｍは、制御手段Ｃのリレー６から送られたＯＮ／ＯＦＦ信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。なお、ミスト７は、後に図７を参照して説明する基本制御モードにおいて制御され、ＣＯ₂ 発生装置８は、後に図８を参照して説明するＣＯ₂ 制御において制御される。

【0016】

図１に示す外部機器２０は、制御手段Ｃから出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号によって操作される機器であって、例えば農業ハウスに設けられた除湿機器、カーテン開閉装置、排気ファン、天窓開閉装置等が含まれる。

【0017】

図１に示す警報装置２１が発報可能な警報には、高温警報、低温警報、乾燥警報の他、飽差急上昇警報と噴霧過剰警報等が含まれる。これら外部機器２０及び警報装置２１は、制御手段Ｃのリレー６から送られたＯＮ／ＯＦＦ信号によって、後述する飽差制御の結果に同期して、又は同期せずに、ＯＮ／ＯＦＦ制御される。なお、上記以外の警報の種類と内容については、また飽差制御の結果を踏まえて発報される飽差急上昇警報と噴霧過剰警報については、飽差制御の説明の後で改めて説明する。

【0018】

次に、制御手段Ｃのシーケンサ５の構造及び飽差制御について説明する。
図１に示すように、シーケンサ５は、制御のためのデータが設定される記憶部１０と、センサ群Ｓからの環境データに基づいて対象空間の飽差を算出する飽差算出部１１と、制御部１２と、設定部１３を有している。制御部１２は、低圧ミストモードと基本制御モードの何れか一方を選択して制御を実行する。

【0019】

低圧ミストモードは、水道水などの低圧水を利用するためのモードであり、最初に最短ＯＦＦ時間だけミスト７を停止させた後、記憶部１０のデータとセンサ群Ｓからの環境データに基づくＰＩＤ演算により、ミスト７を停止させる時間（停止時間）を示す出力値を算出し、出力値が閾値を越えない場合にはミスト７の停止を継続して停止時間の上乗せを行い、出力値が閾値を越えた場合にのみミスト７を固定ＯＮ時間だけ作動させる制御モードである。基本制御モードは、記憶部１０のデータとセンサ群Ｓからの環境データに基づきＰＩＤ演算を行い、ミスト７を作動させる時間（作動時間）を示す出力値を算出し、出力値が閾値より大きい場合にミスト７を最短ＯＮ時間操作した後、さらに出力値に応じて噴霧時間を上乗せする制御モードである。低圧ミストモードの詳細と、基本制御モードについては後述する。

【0020】

なお、上述したＰＩＤ演算において制御部１２が算出する出力値は動作単位を０．１ｓとしている。例えば出力値が５０であれば、ミスト７の停止時間が５秒であることを意味し、この出力値と閾値を比較することにより、最短ＯＦＦ時間の停止に上乗せしてミスト７をさらに停止させて加湿を抑制することができる。

【0021】

設定部１３は、上述した制御モードの選択、また制御に必要な各種設定値の設定、その他の入力事項の直接入力又は選択による入力を行うための入力手段であるが、入力又は設定した設定値や、現在及び過去の環境データ、現在及び過去の制御状態等を表示する表示部を兼ねていてもよい。

【0022】

飽差算出部１１は、温湿度計２から送られる温度と湿度のデータに基づき、対象空間の飽差を算出する。

【0023】

記憶部１０には、以下に説明するように、制御部１２が適切な飽差制御を行なうために必要な種々のデータが設定されている。まず、記憶部１０には、日出日没に対応した時間スケジュールで対象空間内の飽差を適正にＰＩＤ制御するために、対象空間の地理的位置と季節で定められる飽差の適正な制御パターンが設定されている。図２は、このような制御パターンを示すグラフの一例であり、制御手段Ｃによる制御の目標となる。このような制御パターンを定めるため記憶部１０に記憶させるべき制御データとしては、少なくとも設定飽差と設定時刻がある。

【0024】

図２のグラフの縦軸に示す設定飽差とは、制御部１２が飽差制御を開始する際の最初の飽差である初期飽差と、飽差制御時間中の飽差の最大値である最大飽差である。これらの設定飽差がＰＩＤ制御による飽差制御の目標値となる。一般的に、飽差は一定にしておくよりも、少しずつ上昇させた方が、植物の気孔は開きやすくなり、光合成が促進される。従って、初期飽差は理想飽差とされる３～６（ｇ／ｍ³ ）とし、最大飽差は初期飽差よりも大きくするが、やや乾燥ぎみの９（ｇ／ｍ³ ）としてもよい。飽差が初期飽差から徐々に上昇して最大飽差となった後は一定値を保つように制御するのがよい。

【0025】

図２のグラフの横軸に示す設定時刻とは、制御手段Ｃが飽差制御を開始する時刻である制御開始時刻と、飽差が最大飽差となる最大値到達時刻と、飽差制御を終了する制御終了時刻である。光合成が行なわれるのは、日出から日没までであるが、光合成が活発なのは午前中であり、午前から南中時刻（正午）にかけて光合成の活発さが上昇していくが、正午を過ぎると光合成の活発さが急減するものではないので、余裕を持たせて光合成が盛んな午前中から、日射量が多めである南中時刻の２時間後位まで飽差を上昇させて最大飽差に達するよう制御するのが好ましいと考えられる。また、このように飽差の最大値到達時刻を南中時刻（正午）以降に遅らせることにより、設定飽差の上昇を緩やかにすることもできる。以上説明したような飽差の時刻制御の一例としては、制御開始時刻を日出時刻とし、最大値到達時刻は南中時刻（正午）から２時間後位とし、制御終了時刻は日没時刻とすることができる。これらの各時刻は対象空間の地理的位置と季節によって異なるので、制御を行なう前にユーザーが手動で記憶部１０に設定する。例えば、山形市を例にとれば、７月には、日出時刻（制御開始時刻）は４時１９分位から４時３９分位であり、南中時刻（最大値到達時刻）は１１時４２分位から１１時４５分位であり、日没時刻（制御終了時刻）は１９時０６分位から１８時５０分位である。しかし、同じ山形市でも１１月には、日出時刻（制御開始時刻）は６時０４分位から６時３５分位となり、南中時刻（最大値到達時刻）は１１時２２分位から１１時２７分位となり、日没時刻（制御終了時刻）は１６時４０分位から１６時１９分位となる。このような地理的位置と月日（季節）の組合せに対応する設定時刻のデータを予め記憶部１０に記憶しておき、カレンダー機能と位置指定によって設定時刻が自動的に設定されるようにしてもよい。なお、カレンダー機能は、現在の月日を示す暦日データを自動的に更新し、必要に応じて当該暦日を出力できる暦日管理部をシーケンサ５に設けることで実現できる。また、地理的位置の位置指定は、画面における文字入力又はリストからの選択等、任意の手法によって地理的位置の指定情報を入力できる入力部をシーケンサ５に設けることで実現できる。

【0026】

次に、記憶部１０には、制御開始後に最短ＯＦＦ時間だけミスト７を停止させた後、さらに停止を継続するか、又は固定ＯＮ時間（本実施形態では一例として１０秒）についてミスト７を動作させて噴霧を行なうかを判断するための基準値である閾値を決定する際に必要な制御データが記憶されている。この閾値は、現在飽差と設定飽差の差分と、季節との組合せに応じて適宜に定められており、制御部１２が出力するＰＩＤ制御による出力値が、この閾値よりも小さい場合には、制御部１２は、最短ＯＦＦ時間の後もミスト７の停止を継続する。図３は記憶部１０に設定され、設定部１３で必要に応じて選択、設定できる制御データをテーブル形式で模式的に示したものである。

【0027】

図３（ａ）は、対象空間の日射量（縦欄）と対象空間の気温（横欄）との組合せによって季節パターン(1) ～(5) を決定するためのデータである。季節パターン(1),(2) は日射量が少なく、気温が低い環境条件を示しており、冬に多い。季節パターン(4),(5) は日射量が多く、気温が高い環境条件を示しており、夏に多い。季節パターン(3) はその中間の環境条件を示している。なお、冬であっても、日射量が大きい場合、ハウス内では気温が上昇するため、季節パターン(4) が適用されることがある。また、温度が１５℃より低い場合は、飽差制御は行われない。

【0028】

図３（ｂ）は、図３（ａ）で決定した季節パターン(1) ～(5) （縦欄の「パターン」）と、設定飽差と現在飽差の偏差（横欄の「設定飽差との差（ｇ／ｍ³ ）」）との組合せによって決定される閾値（０～５６）のデータである。設定飽差と現在飽差の偏差は、境界値Ｘ，Ｙによって３つの範囲に区切られているので、定められた閾値は１５である。なお、対象空間の乾湿の状況や季節的な特殊状況等に応じ、ユーザーは設定部１３によって境界値Ｘ，Ｙを任意に変更することができるので、きめ細やかな飽差制御を実現することができる。

【0029】

図３（ｂ）に示すデータによれば、例えば、季節パターン(1) は、現在飽差と設定飽差の差に応じて閾値が３２から５６と高めの値となっており、加湿しすぎないようになっている。また、季節パターン(5) は、気温が高く飽和水蒸気圧が高いが、実際には湿度が低いため、加湿を促すような低めの数値設定になっている。

【0030】

制御部１２は、日射センサ３から取得した日射量と、温湿度計２から取得した温度に基づき、記憶部１０が有する図３（ａ）に示したデータを用いて季節パターンを決定する。さらに、決定した季節パターンと、飽差算出部１１が算出した現在飽差と、記憶部１０に設定された設定飽差と、記憶部１０に設定された図３（ｂ）に示すデータを用いて、現在飽差の設定飽差に対する偏差と当該季節パターンに適合した閾値を算出する。さらに制御部１２は、ＰＩＤ演算で算出した出力値と、この閾値を比較し、出力値が閾値を越えた場合に限り、リレー６にＯＮ信号を出力し、リレー６を介してミスト７を固定ＯＮ時間だけ動作させて加湿を行なうが、それ以外の場合は、制御直後の最短ＯＦＦ時間の後も、ミスト７の停止時間に上乗せして停止を継続する。

【0031】

次に、以上説明した飽差制御装置１における低圧ミストモードの飽差制御について、図４のフロー図及び図１を参照して説明する。
制御が開始されると（Ｓ１）、最初に、ミスト７を停止させる「最短ＯＦＦ時間」の制御を行う。すなわち、対象空間内の状況や現在のミスト７の作動状況に関わらず、ミスト７を最短ＯＮ時間だけ必ず停止させる。最短ＯＮ時間は、ユーザーが設定部１３により任意に設定できるが、実施形態では例えば６０秒とする。

【0032】

次にミスト７の停止を継続する「上乗せＯＦＦ時間」の制御を行なう。すなわち、制御部１２は、ＰＩＤ演算によって出力値を算出するとともに閾値を算出し（Ｓ３）、ＰＩＤ演算による出力値が閾値よりも小さい場合（Ｓ４、ＹＥＳ）には、制御手段Ｃがミスト７にＯＦＦ信号を送り、これによってミスト７のＯＦＦ時間が継続する（Ｓ５）。さらに制御時間内である限り（Ｓ６、ＹＥＳ）、以上の手順を繰り返すので、その間、ミスト７は停止した状態を維持する。制御時間内でなければ（Ｓ６、ＮＯ）、制御は終了する（Ｓ７）。

【0033】

ＰＩＤ演算による出力値が閾値よりも小さくない場合（Ｓ４、ＮＯ）には、制御手段Ｃがミスト７にＯＮ信号を送り、これによってミスト７は固定ＯＮ時間だけ動作し、加湿を行なう。固定ＯＮ時間は、ユーザーが設定部１３により任意に設定できるが、実施形態では例えば１０秒とする。制御時間内であれば（Ｓ９、ＹＥＳ）、「最短ＯＦＦ時間」の制御に戻り（Ｓ２）、以上説明した手順を繰り返す。制御時間内でなければ（Ｓ９、ＮＯ）、制御は終了する（Ｓ７）。

【0034】

低圧ミストモードによれば、制御が開始されるとミスト７は最短ＯＦＦ時間の間は必ず停止することになり、出力値が閾値を越えなければミスト７の停止時間は上乗せされ、出力値が閾値を越えない限り停止した状態が継続する。そして、出力値が閾値を越えても、ミスト７が噴霧するのは定められた固定ＯＮ時間に限られる。このように、低圧ミストモードでは、ミスト７は噴霧時間が制限される方向に制御されるので、水道管等の低圧水を用いるために粒径が大きい霧雨状のミスト噴霧する低圧ミストを使用したとしても、噴霧時間が制限されるため、作物の葉に過剰な葉濡れが発生する恐れが小さく、低廉な設備コストと良好な飽差制御による適切な作物の育成を両立させることができる。

【0035】

次に、この飽差制御装置１による飽差制御において選択可能な他の制御モードとして、基本制御モードを説明する。基本制御モードは、水に高圧を加えて細かい粒径の霧を吹き出す高圧のミストを利用することを前提としている。前述した低圧ミストモードと、以下に説明する基本制御モードは、設定部１３におけるユーザーの選択によって択一的に切り替えて、何れかを選択することができる。

【0036】

基本制御モードでは、記憶部１０のデータとセンサ群Ｓからの環境データに基づくＰＩＤ演算により、ミスト７を作動させる時間（作動時間）を示す出力値と、閾値を算出し、出力値が閾値を越えた場合は最短ＯＮ時間だけミスト７を作動させ、再度算出した出力値が閾値を越えた場合には、当該出力値に応じた加湿時間を上乗せして加湿装置を操作する制御を行う。但し、加湿時間の上乗せを繰り返すと、特定種類の作物、例えばホウレンソウにとっては葉が濡れやすくなるため、加湿が過剰になり、好ましくない場合が生じうる。そのような事態が予想される場合には制御を開始する前に、又はそのような事態に遭遇して判断した時点で、設定部１３による操作により、所定の指令を制御部１２に与えることで加湿時間の上乗せを１回限りで終わらせ、少なくとも最短ＯＦＦ時間はミスト７を停止させることができる。

【0037】

基本制御モードによれば、現在飽差が設定飽差より小さい場合や、少し大きいだけに過ぎない場合にも、加湿装置が規定時間だけ作動して対象空間を過剰に加湿してしまうのを避けることができ、対象空間の飽差を季節に適合した好ましい態様で制御することができ、当該対象空間において植物の光合成を適正に行なわせることができる。また、基本制御モードは高圧のミストを利用することを前提としているため、ミストの粒径は小さいため作物を濡らしにくく、作物の管理及び湿度の制御が比較的容易である。

【0038】

以上説明した低圧ミストモード及び基本制御モードによる飽差制御において、制御項目に異常な値が生じた場合には、警報装置２１が警報を発報してユーザーに注意を促す。警報の種類及びその内容は次の通りである。
高温警報は、温湿度計２によって測定された気温が設定値より高い場合に発報する。
低温警報は、温湿度計２によって測定された気温が設定値より低い場合に発報する。
高湿警報は、温湿度計２によって測定された相対湿度が設置値より高いか、もしくは飽差算出部１１が算出した飽差が設定値より低い場合に発報する。
乾燥警報は、相対湿度が設置値より低いか、もしくは飽差が設定値より高い場合に発報する。
高ＣＯ₂ 警報は、ＣＯ₂ モニタ４が測定したＣＯ₂ 濃度が設定値より高い場合に発報する。
低ＣＯ₂ 警報は、ＣＯ2 モニタ４が測定したＣＯ₂ 濃度が設定値より低い場合に発報する。
飽差急上昇警報は、５分間飽差変化量が設定値より大きい場合に発報する。
温度センサ異常警報と湿度センサ異常警報は、温湿度計２が異常な場合に発報する。
日射センサ異常警報は、日射センサ３が異常な場合に発報する。
ＣＯ₂ センサ異常警報は、ＣＯ₂ モニタ４が異常な場合に発報する。
噴霧過剰警報は、噴霧時間が設定値より長い場合に発報し、飽差制御が強制停止される。
また、これらの警報出力機能には、警報保持機能が付与されており、一度警報を出力すると、設定部１３の表示画面で警報が消えても警報出力が継続するが、設定部１３の表示画面で警報リセットタンを押すと解消する。

【0039】

上述の警報装置２１による警報出力のうち、飽差急上昇警報は植物生理学上の知見に基づいて設定されたものである。すなわち、この知見によれば、作物の光合成を促進するべく葉の気孔の開きを維持するためには、飽差が急激に変化しないことと、飽差が適正範囲（一般に３～６ｇｍ³ ）にあることが重要であり、飽差の急激な変化や飽差の適正範囲からの逸脱により一旦気孔が閉じると再び開かせることは容易でない。そこで、この警報装置２１では、５分間に飽差が変化した量を示す５分間飽差変化量が、所定の基準値（例えば５ｇｍ³ ）を越えた場合に警報を発することとした。なお、基準値は設定部１３で任意に変えられるようになっている。

【0040】

また、上述の警報装置２１による警報出力のうち、噴霧過剰警報によれば、センサ群Ｓが故障した場合や、制御手段Ｃのプログラムミスによりミスト７が限度を越えて噴霧を継続しているような場合に有効に対処できる。

【0041】

次に、本実施形態の飽差制御装置１によるＣＯ₂ 制御について、図５のフロー図及び図１を参照して説明する。
図５に示すように、作物の光合成が始まる制御開始時刻になり、低圧ミストモードによる飽差制御が開始されると、ＣＯ₂ 制御も開始される（Ｓ２１）。まず、日射センサ３からの日射量のデータを制御手段Ｃが取得し、制御部１２は、光合成が行われる下限値である制御停止日射量よりも、測定された日射量が大きいか否かを判定する（Ｓ２２）。当該日射量が基準よりも大きい場合には（Ｓ２２、ＹＥＳ）、制御部１２は、飽差算出部１１が算出した現在飽差が、光合成が行われるに適した範囲、すなわち下限値以上、上限値以下であるか否かを判定する（Ｓ２３）。現在飽差が下限値以上、上限値以下である場合には（Ｓ２３、ＹＥＳ）、制御部１２は、ＣＯ₂ モニタ４からＣＯ₂ 濃度の測定結果を取得し、ＣＯ₂ 濃度が下限値以下であるか否かを判定する（Ｓ２４）。ＣＯ₂ 濃度が下限値以下である場合には（Ｓ２４、ＹＥＳ）、制御手段Ｃのシーケンサ５は、ＯＮ／ＯＦＦ信号をリレー６に出力し、リレー６は、ＣＯ₂ 発生装置８をＯＮ／ＯＦＦ信号によって間欠運転する（Ｓ２５）。制御部１２は、ＣＯ₂ モニタ４から取得したＣＯ₂ 濃度が上限値以上ではない場合には（Ｓ２６、ＮＯ）、ＣＯ₂ 発生装置８の間欠運転を継続するが（Ｓ２５）、ＣＯ₂ 濃度が上限値以上である場合には（Ｓ２６、ＹＥＳ）、制御時間内であれば（Ｓ２７、ＹＥＳ）、Ｓ２２に戻ってＣＯ₂ 濃度の制御を継続し、制御時間内でなければ（Ｓ２７、ＮＯ）、光合成が行われなくなる制御終了時刻になった時点でＣＯ₂ 濃度の制御を終了する（Ｓ２８）。

【0042】

制御部１２は、測定された日射量が基準よりも小さい場合（Ｓ２２、ＮＯ）と、飽差算出部１１が算出した現在飽差が下限値以上、上限値以下の範囲にない場合（Ｓ２３、ＮＯ）と、測定されたＣＯ₂ 濃度が下限値以下ではない場合（Ｓ２４、ＮＯ）には、光合成が適切に行える条件が満たされるまでＣＯ₂ 発生装置８の間欠運転は行わず、制御時間内である限り（Ｓ２９、ＹＥＳ）、Ｓ２２に戻ってＣＯ₂ 濃度制御を継続するが、制御時間内でなければ（Ｓ２９、ＮＯ）、光合成が行われなくなる制御終了時刻になった時点でＣＯ₂ 濃度の制御を終了する（Ｓ２８）。

【0043】

以上説明した本実施形態の飽差制御装置１によるＣＯ₂ 制御は、低圧ミストモード又は基本制御モードによる飽差制御と並行して行う。これにより、飽差が適正に制御されている中でＣＯ₂ の濃度を下限値以下にならないようにできるため、光合成をさらに促進する効果が得られる。

【0044】

また、本実施形態の飽差制御装置１は、温湿度計２などのセンサ群Ｓや、ミスト７などの被制御対象機器Ｍがすでに設置されている農業ハウスにおいて、制御手段の部分のみを本実施形態の制御手段Ｃに交換することで構成することができる。すなわち農業ハウスに既に設置されている設備に後付けできるため安価である。また、このような既設の設備では、ミスト７の最短ＯＮ時間が例えば３０秒といったように定められていて、既設の従来の制御手段による制御が始まって出力値が算出されれば、その値が例え１だとしても、３０秒間の噴霧が行なわれてしまう。ところが、本実施形態の飽差制御装置１によれば、制御の開始後に必ず最短ＯＦＦ時間だけ加湿装置を停止させ、その後に算出した出力値が閾値を越えない限り加湿装置の停止時間の上乗せ制御を継続し、出力値が閾値を越えた場合であっても加湿装置を作動させるのは、比較的小さめに設定された固定ＯＮ時間だけとした。このため、噴霧時間が制限される方向に加湿装置が制御され、飽差が小さくなりすぎる事態は発生しにくい。

【0045】

農業ハウスで飽差制御に用いられる加湿装置として、水道管等の低圧水を用いる低コストの低圧加湿装置を使用する場合、噴霧されるミストは霧雨状で粒径が大きいために作物が濡れやすい傾向にあるが、この飽差制御装置によれば、噴霧時間を限定する方向で適切に制限できるため、このような低コストの加湿装置を採用しても対象空間の飽差制御を適正に行なうことができる。

【符号の説明】

【0046】

１…飽差制御装置
７…加湿装置（ミスト）
８…ＣＯ₂ 発生装置
１０…記憶部
１１…飽差算出部
１２…制御部
Ｓ…センサ群
Ｍ…制御対象機器
Ｃ…制御手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】