Common | 共通基盤
運転モードライブラリ
Operating Mode Library — coordination, exclusion, transition
日本版 | 温帯四季
外気と戦う
冬は暖房、盛夏は冷房。外気が作物適温から外れる時期が長く、エネルギーを投じて環境をつくる。
ベトナム高原版 | 常春二季
外気を取り込む
日中22〜25℃が作物適温とほぼ一致。換気の開度と日射・降雨への対応が制御の本質になる。
設備は個別にではなく、季節×目的で束ねた運転モード単位で設定する。各モードは同じ6項目
(目的/使用設備/協調シーケンス/排他・禁止/切替条件/失敗パターン)で記述。
数値(換気開始温度・夜温・EC段階など)は作物別シート(例:トマト)が供給し、本ページは枠組みを定義する。
設備番号は設備体系ページのピンに対応。
profile方式:気候差は原則モードを分けず、1モード内のプロファイル(active/passive など)で表す。
目的が同じものは統合(夜温確保(暖房+夜間保温を統合)、朝の立ち上げ(朝方変温+朝霧結露を統合))。朝の立ち上げ(M2)と夕方の切り替え(M3)が対をなす。構成は11モード+横断サブシステム1。
調停:1つの設備を複数モードが奪い合う際の所有権・優先順位は
設定手順ページのインターロック章で定義する(M10強制閉が最優先)。
00
モード索引
Index — applicability by version
◎ 主要モード / ○ 限定的に使用 / △ 改修・縮小して使用 / − 不要 / 暫定 独立サブシステム化を運用シーンで再判断。作物例=トマト(長期多段どり)。
01
モード定義
Standard format ×11 + cross-cutting subsystem
M1
換気主体モード(基本)
Natural ventilation — base mode
日本◎VN高原◎ 年間主役
目的と適用条件
自然換気を主手段に日中目標温度・飽差を維持、循環扇でムラを解消。蒸散の増減は日射比例潅水(→潅水運用)で吸収する。
日本春秋の基本。冬はM4、盛夏はM6/M7/M8へ譲る。
VN高原年間の基本モード。日中外気がトマト適温と一致するため、開度調整そのものが主作業。
協調シーケンス(日の出基準)
- 日の出前:窓閉・循環扇低速(結露予防 → M2へ接続)
- 日の出〜立ち上がり:窓閉のままCO₂施用 → 換気開始温度到達で天窓を比例開
- 日中ピーク:室温・日射・飽差で天窓開度を比例制御、不足なら側窓追加、循環扇連続
- 午後〜日没前:室温低下で順次閉、CO₂再施用の機会
- 日没後:夜温確保(M4)へ引き継ぎ
VN高原防虫ネット(0.4mm目合い等)必須で換気能力が3〜5割低下。天窓開度を大きめに、または側窓を早めに併用する圧損補正が必須。
排他・禁止
- 温度目的の換気とM4の暖房は同時併用しない(換気開始で暖房OFF)
- 細霧(M6)併用は可。パッド&ファン(M7)とは排他(開放型 vs 密閉型)
- CO₂施用中の換気禁止(施用は窓閉時のみ)
- 降雨・強風時はM10強制閉が最優先で割り込む
切替条件
| 遷移先 | 条件 | 日本 | VN高原 |
| M4 | 日没・夜温低下 | 季節遷移 | 乾季夜は毎日 |
| M8 | 換気で温度可でも日射過剰 | 盛夏のみ | 乾季晴天日に頻繁 |
| M9 | 日射が下限を下回る | 曇天連続 | 雨季 |
| M6/M7 | 換気で高温を抑えられない | 盛夏 | ほぼ不要 |
| M10 | 降雨・風速閾値超 | 台風時 | 雨季午後 M1→M10→M1 |
| M5 | 飽差下限割れ・過湿 | 梅雨 | 雨季夜 |
失敗パターン(トマト)
- 換気不足で日中30℃超 → 着果不良・花粉稔性低下〔日本盛夏に粘りすぎ/VNネット圧損見落とし〕
- 急開放で飽差急上昇 → 萎れ → Ca転流不足 → 尻腐れ果
- 循環扇なしで温度ムラ/換気と潅水の不連動で水ストレス
M2
朝の立ち上げモード
Morning start-up — temperature & light ramp
日本◎ 変温VN高原○ 軽
目的と適用条件
夜温管理(M4)から日中換気(M1)への温度・光の移行を最適化し、午前の光合成立ち上がりを最大化する。朝の結露対策は病害管理としてM5(局面B)に分離し、本モードは温度・光・CO₂に専念する。
日本予備加温+変温+CO₂のフル運用。VN高原常春で予備加温の必要性は低く、CO₂施用タイミングと換気開始が中心の軽い運用。結露がある朝はM5を先行させてから本モードへ。
協調シーケンス(日の出基準)
- (日本)日の出1〜2時間前から徐々に昇温(急変回避)。VNは省略可
- 循環扇で温度ムラを解消しつつ採光のためカーテンを開く(結露がある朝は開タイミングをM5に従う)
- 日射立ち上がりでCO₂施用開始(窓閉のまま)
- 室温上昇で天窓を比例開 → 換気主体(M1)へ
日本・厳寒期段階加温(例:1時間で2℃以内)は予防的な結露防止でもある(被覆・葉を冷えすぎさせず露点割れを避ける)。これはM5局面Bの「既に生じた結露を乾かす」curative とは機構が違う。予防=本モード(加温)、除去=M5(乾燥)。
排他・禁止
- 急激な変温は結露・ストレスの原因 → 段階昇温
- CO₂施用中は窓閉(換気開始でCO₂停止)
- 朝の結露が残る間は、CO₂のための窓閉よりM5の乾燥を優先(病害回避が先)
切替条件
- 結露がある朝 → 先に M5(局面B)
- 立ち上げ完了・室温上昇 → M1
- 夜へ戻る → M4
失敗パターン(トマト)
- CO₂施用遅れで午前の光合成ロス
- 急加温で結露・病害誘発
- 結露が残るうちにCO₂目的で窓を閉め、過湿で病害(M5を飛ばした弊害)
M3
夕方の切り替えモード(プレナイト)
Evening transition / Quick Drop — pairs with M2
日本◎ QD毎日VN高原○ 雨季夕
目的と適用条件
日中(M1)から夜(M4)への移行を最適化する、朝の立ち上げ(M2)の対。QD(クイックドロップ)=日没前の強換気で室温を急降下させ、(a)果実への転流促進(質量の小さい葉から冷え果実が最後に下がる→炭水化物が果実へ集中=肥大・糖度)、(b)無駄な呼吸の抑制、(c)就寝前の除湿(早朝結露・灰色かび予防)を同時に得る。
日本QDを毎日実施(11月は特に重要)。VN高原雨季の夕方に「カーテン閉前の除湿換気」として軽く使う。乾季は単純にカーテン閉でM4へ。
シミュレーションで判明した追加:従来モードに朝の立ち上げ(M2)はあったが夕方の切り替えが欠落していた。日本の長期多段どりで毎日行うQDがどのモードにも入らず運用が破綻するため、朝の立ち上げ(M2)と対称の位置(日中→夜の境目)に新設した。
プロファイル比較
| 観点 | QD(日本標準) | 夕方除湿(VN高原・雨季) |
| 主目的 | 果実への転流促進(肥大・糖度)+呼吸抑制+就寝前除湿 | 夜間多湿の持ち込み回避 |
| 主手段 | 日没30〜60分前の強換気で急降下 | カーテン閉前のわずかな除湿換気 |
| 強度 | 強(意図的なオーバー換気) | 弱〜中 |
| 主な失敗 | 弱草勢株への多用で樹がさらに弱る | 除湿せず密閉して夜間多湿 |
協調シーケンス(日没基準)
QD profile(日本)
- 日没30〜60分前に天窓・側窓を強めに開け、室温・湿度を急降下
- 循環扇で攪拌し均一に下げる(草勢の弱い株が多い圃場では強度を落とす)
- 日没でカーテンを展開し夜温確保(M4)へ引き継ぎ
夕方除湿 profile(VN高原・雨季)
- 夕方、カーテンを閉じる前にわずかに除湿換気して湿気を出す
- カーテン閉 → 夜温保持(M4 passive)へ
排他・禁止
- 弱草勢株へのQD多用は禁物(生殖に振りすぎ樹がさらに弱る)。草勢確認が前提
- 低温期はQDで冷やしすぎ注意(夜温下限を割らない範囲で)
- QD後すぐ密閉すると再加湿 → 攪拌・湿度低下を見届けてから閉
切替条件
- 日没・夜温帯入り → M4
- 翌朝 → M2(結露あれば先に M5)
失敗パターン(トマト)
- 弱草勢でQDを多用 → 樹がさらに弱る・収量低下
- 除湿せず密閉 → 夜間多湿で灰色かび
- QDで冷やしすぎ → 夜温低下・生育停滞
M4
夜温確保モード
Night temperature assurance(旧 暖房+夜間保温を統合)
日本◎ 熱源VN高原◎ 断熱
目的と適用条件
日没後〜日の出前に夜温の下限を確保する。目的は共通で、手段(熱源か断熱か)は施設の投資段階で選ぶ。日本は暖房を主役にする active heat、VN高原は本格暖房が不要なためカーテン断熱を主役にする passive insulation。Level 1→3 の段階投資(カーテンのみ→補助暖房→本格暖房)はこのプロファイル軸の上を移動する。
プロファイル比較
| 観点 | active heat(日本標準) | passive insulation(VN高原・低投資) |
| 主手段 | 暖房機(温風/温湯/HP) | 保温カーテン(多層) |
| 補助 | カーテン併用で燃費低減 | 小型HP・温風で微加温 |
| 夜温の作り方 | 設定温度で能動制御 | 放熱を抑え外気+αで保持 |
| 設備投資 | 大(熱源・燃料系) | 小(カーテン中心) |
| 主な失敗 | 燃料浪費・夜温下げすぎ・締切過湿 | カーテン閉遅れで夜温低下・締切過湿 |
active と passive は二者択一ではなく積み重ね:passive(カーテン断熱)が土台で、その上に必要な分だけ active(暖房)を足す。日本の標準は「多層カーテン+暖房」の併用であり、表は主役の置き方の違いを示す。Level 1→3 はこの軸を下から上へ移動する。
協調シーケンス(日没基準)
- 日没前にカーテン展開(放射冷却前に断熱を確保)
- 夜温下限を維持 — active:設定温度で暖房/passive:放熱抑制+必要時のみ微加温
- 循環扇で垂直温度差を解消
- 日の出前 → 朝の立ち上げ(M2)へ引き継ぎ
- 換気開始温度に到達 → 換気主体(M1)へ
排他・禁止
- 修正温度目的の換気は禁止(熱・断熱を捨てる)。ただし除湿目的の最小換気(暖房+わずか換気=除湿換気)は併用可(M5と整合)。「換気=一律禁止」ではない。
- カーテン閉×加湿(細霧M6)は多湿停滞で病害
- CO₂施用は窓閉時間帯のみ
切替条件
- 日射上昇・室温上昇 → M1(朝は M5→M2 を経由)
- 飽差下限割れ・過湿 → M5
失敗パターン(トマト)
- active燃料浪費/夜温の下げすぎ/締め切り過湿で灰色かび
- passiveカーテン閉の遅れで夜温低下→生育停滞/締め切りで朝の結露増(M5の朝結露へ的確に渡す)
夜温下限はトマトシートで確定。長期多段どりの厳寒期は夜10〜12℃が標準(一次情報で確認済み)で、生殖生長へ振る意図的な設定。下限の壁は別軸で、花器は2℃前後・生育は5℃以下で低温障害。さらに精緻には夕方やや高め13〜15℃(転流促進)→深夜10℃の多段夜温も可。
M5
除湿・病害抑制モード
Humidity & disease control(夜間除湿+朝の結露除去)
日本◎ 夜・朝VN高原◎ 雨季・朝霧
目的と適用条件
過湿・葉面結露による灰色かび・べと病を抑える。夜間の過湿と朝の結露という時間帯の違う2局面を、同じ「病害につながる水を管理する」目的でひとつにまとめる。
日本梅雨の夜間+曇天朝の結露。VN高原雨季は夜も90%超で常用、乾季は朝霧・放射冷却の結露が主。
設計メモ(A観点):朝の結露を独立した「朝モード」として切り出す設計思想もある(旧・朝霧モード)。本マニュアルでは病害管理の一局面としてM5に統合し、温度・光の立ち上げ(M2)と役割を分けた。こうすると朝の「窓を開けて乾かす(M5)」と「窓を閉めてCO₂(M2)」の競合を時系列で整理しやすい(結露を乾かしてから立ち上げへ渡す)。結露を独立要素として扱いたい施設では、この局面Bだけを切り出して別モード化できる。
協調シーケンス
局面A:夜間除湿
- 夜間、飽差を監視
- 下限割れでHP除湿運転、または暖房昇温+わずかな換気(除湿換気)
- 循環扇を連続運転し葉面の境界層を更新
局面B:朝の結露除去 朝の立ち上げから移設・開順序
- 日の出前後に循環扇を起動し葉面境界層を更新(必要なら微除湿を先行)
- 被覆が温まってからカーテンを開く(早すぎる開は冷たい屋根面からの滴下リスク)
- わずかに換気して湿気を排出
- 葉面の乾燥を確認 → 温度・光の立ち上げ(M2)へ渡す
排他・禁止
- 加湿系(細霧M6・パッドM7)との同時運転禁止
- 締め切り過湿の放置禁止(最小換気か除湿を必ず併走)
- 結露中の急換気は冷気流入で結露を助長 → 段階的に
切替条件
- 夜間(局面A)→ 朝(局面B)へ連続
- 葉が乾き昇温 → M2(立ち上げ)→ M1
- 日中・飽差回復 → M1
失敗パターン(トマト)
- 飽差下限の放置 → 灰色かび・葉かびの蔓延
- 過剰除湿で乾燥ストレス・Ca欠
- カーテン早開きで屋根面の滴下/換気早すぎで冷却助長し結露が長引く
M6
夏季冷房モード・細霧型
Summer cooling — fog (open type)
日本◎VN高原−
目的と適用条件
遮光+天窓全開+細霧+循環扇の開放型協調で換気しながら気化冷却する。VN高原は日中遮光換気で足りるため基本不要。
協調シーケンス
- 高温域で遮光カーテン展開
- 天窓・側窓を全開
- 室温/飽差の上限で細霧を間欠ON
- 循環扇連続で霧と気流を分散
排他・禁止
- パッド&ファン(M7)と排他(開放 vs 密閉)
- 細霧×カーテン閉=多湿停滞で病害。葉濡れ過多に注意
- 外気が多湿(湿球温度高)のときは効かない
切替条件
- 限界高温・作業困難 → M8遮光強化/作業中断
- 夕方の気温低下 → M1
失敗パターン(トマト)
- 噴霧過多で葉濡れ → 病害
- ノズル詰まり・スケールで能力低下
- 多湿時に運転し冷えず多湿だけ悪化
M7
夏季冷房モード・パッド&ファン型
Summer cooling — pad & fan (closed type)
日本○VN高原−
目的と適用条件
窓を強制閉し、パッド給水+ファン台数制御で密閉・一方向気流を作り、乾いた外気で気化冷却する。大規模軒高ハウス向け。VN高原は対象外。
協調シーケンス(段階制御)
- 窓の閉鎖を確認(開いていると気流ショートで冷えない)
- 冷房開始温度でファン低速起動
- 温度上昇に従いファン増段
- パッド給水ポンプON(循環水ブロー管理)
排他・禁止
- 窓開放と両立しない。換気主体(M1)・細霧(M6)と排他
- 降雨時・高外気湿度時は給水停止
- ポンプ空転防止(給水断検知)
切替条件
- 外気湿球温度が高い時間帯は能力低下 → M6または遮光換気
失敗パターン(トマト)
- 給水断でただの換気扇化
- パッドのスケール・藻で能力低下
- 窓の閉め忘れで冷房効率が壊滅
M8
強日射管理モード
High-irradiance management (irradiance-triggered shading)
日本△ 盛夏VN高原◎
目的と適用条件
低緯度×高標高の強日射による葉焼け・果実日焼け・急蒸散を回避。要点は温度ではなく日射をトリガーに遮光を動かすこと。「温度は適正なのに日射だけ強い」という日本にない状況に対応する。弱日射側はM9が対をなす。
協調シーケンス
- 日射が閾値を超えたら遮光カーテンを比例展開(室温が適正でも作動)
- 日射比例潅水を増量補正し蒸散ストレスを緩和
- 日射低下で遮光を戻す → M1へ
排他・禁止
- 遮光しすぎは光合成低下とのトレードオフ
- 温度トリガー遮光と混同しない(本モードは日射トリガー)
切替条件
- 日射低下 → M1(弱日射が続く場合は M1 を経由して M9 へ)
失敗パターン(トマト)
- 遮光の遅れで果実日焼け
- 潅水増量補正の不足で萎れ → 尻腐れ(Ca欠)
- 遮光過多で着色不良・徒長
M9
弱日射・補光モード
Low-irradiance / supplemental light
日本◎ 厳寒期VN高原◎ 雨季暫定
目的と適用条件
日照不足下で光合成低下に合わせて環境を補正する、強日射管理(M8)の対極。
日本冬の日照不足・曇天連続。VN高原雨季の日射低下で着果・肥大が乱れる局面。
扱いは暫定:補光(LED)まで踏み込む完全版か、補光なしの「弱日射時の補正運用」に留めるかは運用シーンで再判断。潅水運用との統合(独立サブシステム化)も含めて確定する。本稿は両にらみで記述。
協調シーケンス
- 日射が下限閾値を下回る
- (補光ありなら)補光ON / なければ以下の補正のみ
- 日射比例潅水を減量補正(蒸散減に合わせ過湿回避)
- CO₂は補光の有無で分岐:補光ありは継続(光が確保され施用効果が戻る。厳寒期は空洞果・尖り果予防の生命線)/補光なしの暗い日中のみ抑制(効果薄く浪費)
- 湿度管理は最小換気+循環扇でM5寄りに
日本・厳寒期12〜2月の年間最低日射期。曇天続き・目標収量割れなら早朝補光を投資判断(Level 3)。補光時のCO₂停止は空洞果を招くため厳禁。EC は蒸散減で2.5〜3.0へ引き上げ(数値はトマトシート)。
排他・禁止
- 補光なしの暗黒下でのCO₂大量施用は浪費。ただし補光ありなら継続が正解(混同しない)
- 潅水を晴天時のまま継続すると過湿・根傷み
失敗パターン(トマト)
- 日照不足で着果不良・落花
- 潅水を減量せず過湿 → 疫病・根腐れ
- 補光時にCO₂を止めて空洞果・尖り果(厳寒期の典型)
- 軟弱徒長
M10
スコール・暴風雨防御モード
Squall & storm protection
日本○ 台風VN高原◎ 雨季毎日
目的と適用条件
降雨・風速の検知で天窓・側窓を強制閉し、吹き込みと破損から守る最優先の割り込みモード。
日本台風時の臨時。VN高原雨季の午後はほぼ毎日 M1→M10→M1 のサイクルで発動する。
協調シーケンス
- 降雨検知 or 風速閾値超を検出
- 進行中の換気指令に最優先で割り込み、全窓を強制閉
- 排水系統の通水を確認(停滞水の防止)
- 降雨停止+一定時間で解除 → 元モード(M1等)へ復帰
排他・禁止
- 他モードの換気指令に無条件で優先する(調停の最上位)
- 閉鎖中の高温に注意(短時間前提)
切替条件
- M1/M5などから割り込み発動 → 解除で元モードへ復帰
失敗パターン(トマト)
- 検知遅れで吹き込み → 裂果・濡れによる疫病
- 閉鎖の長期化で蒸れ
- 排水不良で停滞水 → 疫病・根傷み
M11
停電・電圧変動フェールセーフ
Power-failure fail-safe
日本○VN高原◎ 独立章
目的と適用条件
停電・電圧異常時のアクチュエータ安全位置と、復電時の自動復帰手順を定める。VN高原農村部は停電が珍しくないため日本版より格上げし、独立章として扱う。
フェールセーフ方向の決め方 修正
「開固定が基本」と一律に決めない。方向は次の2点で施設・季節ごとに設計する:
- (a) アクチュエータのハード仕様 — 無電源で動けるか(重力/バネ復帰)か、電動のみでその場停止か。動けない機種は「停電時にどの位置で止まるか」を設計時に把握する。
- (b) その施設・季節で勝つリスク — 日中高温死が支配的なら開方向、雨季ダラットの降雨吹き込みが支配的なら閉方向もありうる。
協調シーケンス
- 停電検知 → 事前に定めたフェールセーフ位置へ(動力がなければ現状で停止)
- 降雨中・夜間・低温など条件を加味(M10と整合)
- 警報通報(管理者へ)
- 復電 → 一斉復帰せず段階起動(突入電流回避)→ 安全確認後に元モードへ
VN高原発電機・UPSの優先給電順位(例:潅水ポンプ>制御盤>換気)を施設ごとに定める。
排他・禁止
- 復電時の全機器一斉起動は禁止(ブレーカ落ち・二次停電)
失敗パターン(トマト)
- 想定と違うフェールセーフ位置で日中高温死 or 降雨吹き込み
- 復電一斉起動でブレーカ落ち
潅水運用
潅水・施肥運用(横断サブシステム)
Irrigation & fertigation — cross-cutting
全モード共通配置 暫定
位置づけ
これは気候モードと並ぶというより、多くのモードの“最中”に走る横断サブシステム。
独立文書にするか各モードに折り込むかは運用シーンで確定する(暫定的にここへ集約)。固有の時間設計はどのモードでも共通して必要になる。
固有の時間設計(モード非依存)
- 潅水開始:日の出後、日射積算が閾値に達してから(朝一番の根域過湿を回避)
- 潅水終了:日没前に終える(夜間の根域停滞を回避)
- 日射比例:1MJ/m²あたりの給液量 × 生育ステージ係数
- 夜間:原則停止(高温夜など特殊時を除く)
- EC段階・pH・排液率目標:数値はトマトシートで確定(培地栽培の排液率15〜25%等)
モード連携
| 連携先 | 潅水側の動作 |
| M1 換気 | 蒸散増 → 日射比例で増量(連動の心臓部) |
| M8 強日射 | 増量補正(萎れ・尻腐れ回避) |
| M9 弱日射 | 減量補正(過湿回避) |
| M4夜温/M2朝 | 夜間停止・朝の開始タイミング |
排他・禁止
- 排液過少で塩類集積/排液過多で養水分の浪費
- 朝の早すぎる潅水で根域過湿
失敗パターン(トマト)
- 増減補正の不連動で萎れ/過湿
- EC管理不良で尻腐れ(Ca欠)・裂果
- 排液監視を怠り塩類集積