CN114631024A - 植物生物体传感器 - Google Patents
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Abstract
植物生物体传感器具备:测定向植物照射的日射量的日射传感器;测定在植物的体内流动的树液的流量的树液流传感器;以及测定植物的营养状态的吸收养分传感器。
Description
技术领域
本公开涉及能够测定植物的环境信息及生物体信息的植物生物体传感器。
背景技术
专利文献1中公开了温室的环境控制方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平08-103173号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在所述环境控制方法中,基于作为温室内的环境信息的光强度、温度及湿度,来控制用于调整温室内的环境的各种装置。因此,存在无法对温室内的各个植物提供最适的环境的情况。
本公开的目的在于提供能够测定植物的环境信息及生物体信息的植物生物体传感器。
用于解决技术问题的技术方案
本公开的一个例子的植物生物体传感器为测定植物的环境信息及生物体信息的植物生物体传感器,其中,具备:
日射传感器,测定向所述植物照射的日射量;
树液流传感器,测定在所述植物的体内流动的树液的流量;以及
吸收养分传感器,测定所述植物的营养状态。
这里,“环境信息”是与作为测定对象的植物的环境相关的信息,包括日射量、二氧化碳量、湿度、温度及挥发性有机化合物量等。“生物体信息”是与作为测定对象的植物的生物体信息相关的信息,包括树液的流量及营养状态等。另外,“营养状态”例如通过植物的体内的规定的物质的成分量表示。规定的物质包含硝态氮、碳水化合物、蛋白质、矿物成分、抗氧化物质及水分。
发明效果
根据所述植物生物体传感器,具备测定向植物照射的日射量的日射传感器;测定在植物的体内流动的树液的流量的树液流传感器;以及测定植物的营养状态的吸收养分传感器。通过这样的构成,例如,能够实现可以测定温室内的各个植物的生物体信息的植物生物体传感器。
附图说明
图1是表示本公开的一实施方式的植物生物体传感器的构成的框图。
图2是表示图1的植物生物体传感器的树液流传感器的立体图。
图3是表示将图2的树液流传感器的第二壳体敞开后的状态的立体图。
图4是图2的树液流传感器的第一剖视图。
图5是图2的树液流传感器的第二剖视图。
图6是表示图1的植物生物体传感器的吸收养分传感器的立体图。
图7是表示将图6的吸收养分传感器的第三壳体敞开后的状态的立体图。
图8是图6的吸收养分传感器的第一剖视图。
图9是图6的吸收养分传感器的第二剖视图。
图10是用于对由图1的植物生物体传感器测定出的信息的使用例进行说明的第一图。
图11是用于对由图1的植物生物体传感器测定出的信息的使用例进行说明的第二图。
具体实施方式
以下,按照附图对本公开的一个例子进行说明。此外,在以下说明中,根据需要使用表示特定的方向或者位置的用语(例如,包含“上”、“下”、“右”、“左”的用语),这些用语的使用是为了易于理解参照了附图的本公开,并非通过这些用语的意思限定本公开的技术范围。另外,以下的说明本质上不过是例示,并非意图限制本公开、其应用物、或者其用途。进一步,附图是示意性的图,各尺寸的比率等未必与现实的情况一致。
如图1所示,本公开的一实施方式的植物生物体传感器1具备日射传感器10、树液流传感器20及吸收养分传感器30,对测定对象的植物的环境信息及生物体信息进行测定。
植物生物体传感器1作为一个例子还具备壳体2(以下,称为第一壳体2。),在其内部收容有日射传感器10。具体而言,在第一壳体2的内部设置有基板(未图示),在该基板安装有日射传感器10、通信装置11、第一连接部12、第二连接部13、二氧化碳传感器14、温湿度传感器15、VOC传感器16及运算装置17(计算部的一个例子)。日射传感器10及通信装置11配置于第一壳体2的一端(例如,图1的上端),第一连接部12及第二连接部13配置于与第一壳体2的一端对置的另一端(例如,图1的下端)。
日射传感器10测定向测定对象的植物照射的日射量。详细而言,日射传感器10对向测定对象的植物周围照射的日射量进行测定,并将该日射量作为向植物照射的日射来进行测定。
通信装置11接收与由包括日射传感器10、树液流传感器20及吸收养分传感器30的各传感器测定出的测定结果相关的信息,并且将接收到的与测定结果相关的信息发送至无线或有线连接的外部装置。此外,在将接收到的与测定结果相关的信息以无线发送的情况下,能够使用Wi-Fi(无线网络:品牌名)、Bluetooth(注册商标)等任意的通信标准。
第一连接部12与树液流传感器20连接,并接收与由树液流传感器20测定出的测定结果相关的信息。第一连接部12和树液流传感器20例如通过电线41连接。第二连接部13与吸收养分传感器30连接,接收与由吸收养分传感器30测定出的测定结果相关的信息。第二连接部13和吸收养分传感器30例如通过光纤42连接。此外,第一连接部12和树液流传感器20之间的连接也可以通过任意通信标准的无线通信连接。
二氧化碳传感器14对测定对象的植物周围的空气中的二氧化碳的量进行测定。温湿度传感器15对测定对象的植物周围的温度及湿度进行测定。VOC传感器16对测定对象的植物周围的空气中的挥发性有机化合物的量进行测定。
运算装置17由进行运算的CPU、存储信息的ROM及RAM等构成,基于由后述的流量测定部27测定出的植物的光合量、和由后述的生长度测定部38测定出的植物的营养生长度,计算植物的生殖生长度。关于由流量测定部27测定出的植物的光合量,经由第一连接部12而从树液流传感器20获取。另外,关于由生长度测定部38测定出的植物的营养生长度,经由第二连接部13而从吸收养分传感器30获取。
此外,“营养生长度”是指表示干、枝、茎、叶等的生长状态的程度。另外,“生殖生长度”是指表示花、花蕾、果实等的生长状态的程度。
构成植物生物体传感器1的各种传感器、通信装置11及运算装置17作为一个例子,与收容于第一壳体2的内部的电池(未图示)电连接,并从电池供给电力。
如图2~图5所示,树液流传感器20具有在内部设置有收容部25的壳体21(以下,称为第二壳体21。)、以及配置于收容部25的内部的加热器部22及温度传感器部23。在该树液流传感器20中,作为一个例子,如图4和图5所示,加热器部22和温度传感器部23在将第二壳体21安装于主茎101(树液流动的第一结构部的一个例子)的状态下,配置为在主茎101的径向(例如,图4和图5所示的Y方向)上夹着主茎101而相对。
如图2所示,第二壳体21为大致长方体的箱状,构成为能够相对于测定对象的植物的主茎101绕主茎101延伸的方向(例如,X方向)安装。具体而言,如图3所示,第二壳体21由经由铰链213而可旋转地连接的两个部件211构成。各部件211分别具有开口面212,开口面212彼此以对置的状态连接。铰链213在第二壳体21的长边方向上延伸,并配置于各部件211的开口面212的短边方向上的一个侧缘。此外,如图1所示,在第二壳体21的开口面212的短边方向上的另一侧面,设置有将各部件211搭扣配合连接的连接机构29。
如图3所示,在收容部25的表面(换言之,第二壳体21的内表面)设置有热绝缘层26。热绝缘层26由闭空间(空气或真空)或者热绝缘性高的材料(例如,海绵)构成。通过设置热绝缘层26,能够不使热量向收容部25的外部释放而将热量高效地给予主茎101,并且能够确保加热器部22与温度传感器部23之间的热绝缘。作为一个例子,热绝缘层26设置于除加热器部22、温度传感器部23及后述的一对贯通孔214、215以外的收容部25的整个表面。
另外,如图3所示,第二壳体21具有:在将第二壳体21安装于主茎101的状态下的主茎101延伸的第一方向(例如,X方向)的两端分别设置的一对贯通孔214、215(一对第一贯通孔的一个例子)、以及在各贯通孔214、215分别设置的一对弹性部件216、217(一对第一弹性部件的一个例子)。
各贯通孔214、215具有能够配置主茎101的大致圆形,并在X方向上贯通第二壳体21。各弹性部件216、217例如由海绵构成,并分别配置于构成第二壳体21的各部件211。换言之,各弹性部件216、217在将第二壳体21安装于主茎101的状态下,配置为能够从主茎101的径向(换言之,与第一方向交叉的第二方向)夹持主茎101。通过各弹性部件216、217,防止了树液流传感器20从测定对象的植物脱落。
在第二壳体21的X方向的两端分别设置有用于安装扎带110带安装部28。通过使用扎带110来将第二壳体21和主茎101连接,能够更加可靠地防止树液流传感器20从测定对象的植物脱落。
如图3所示,加热器部22配置为能够在收容部25的内部对主茎101进行加热。详细而言,加热器部22具有由第一面、以及以与第一面交叉的方式配置的第二面构成的大致V字形状。如图3所示,在第一面及第二面分别设置有导热片221。换言之,加热器部22构成为:第一面及第二面分别经由导热片221而与主茎101接触。
如图3所示,温度传感器部23配置为能够在收容部25的内部,在将第二壳体21安装于主茎101的状态下的主茎101延伸的方向(例如,X方向)的相对于加热器部22的两侧,测定在主茎101流动的树液的温度。详细而言,温度传感器部23具有:X方向作为长边方向的矩形板状的主体部231;以及设置于主体部231的与加热器部22对置的面的一对温度传感器232。各温度传感器232以从主体部231向加热器部22突出的大致圆柱形状,在X方向上隔开间隔地配置。各温度传感器232的前端与主茎101接触,来测定在主茎101流动的树液的温度。
另外,如图3所示,树液流传感器20具有位置调整机构24。如图4和图5所示,位置调整机构24由设置于第二壳体21的螺纹孔218以及位置调整部件241构成。
螺纹孔218以能够***位置调整部件241的形状,配置在第二壳体21中的通过加热器部22及温度传感器部23的直线L上,并在直线L延伸的方向(例如,Y方向)上贯通第二壳体21。在螺纹孔218的内周设置有螺纹槽(未图示)。直线L在将第二壳体21安装于主茎101的状态下,沿主茎101的径向延伸。此外,在直线L延伸的方向上的第二壳体21的外周面设置有凸起部219。螺纹孔218在直线L延伸的方向上贯通该凸起部219。
作为一个例子,位置调整部件241为细长的大致圆柱形状,并经由螺纹孔218从收容部25的外部延伸至收容部25的内部而与温度传感器部23的主体部231连接。在位置调整部件241的外周,设置有与螺纹孔218的螺纹槽嵌合的螺纹(未图示)。位置调整部件241构成为通过绕直线L旋转,能够沿直线L延伸的方向移动。换言之,通过使位置调整部件241绕直线L旋转,能够使温度传感器部23在直线L延伸的方向上移动(参照图4和图5),从而进行位置调整。此外,在位置调整部件241中的收容部25的外部侧的端部,设置有具有比螺纹孔218大的直径的大致圆柱形状的操作部242。通过该操作部242,易于进行位置调整部件241的旋转操作。
如图1所示,树液流传感器20还具有流量测定部27。流量测定部27由进行运算的CPU、存储信息的ROM及RAM、将信息发送至第一连接部12的通信装置等构成,基于由温度传感器部23测定出的在主茎101的体内流动的树液的温度,测定在主茎101的体内流动的树液的流量。另外,流量测定部27根据测定出的树液的流量测定由植物进行的光合量。即,流量测定部27为第一测定部的一个例子。由树液流传感器20进行测定及与测定出的结果相关的信息经由电线41而发送至第一连接部12。
作为一个例子,加热器部22、温度传感器部23及流量测定部27分别与收容于第二壳体21的内部的电池(未图示)电连接,从电池供给电力。
如图6~图9所示,吸收养分传感器30具有壳体31(以下,称为第三壳体31。)、以及设置于第三壳体31的内部的夹持部32及营养状态传感器部33。
如图6所示,第三壳体31构成为能够相对于植物的叶柄102(供树液流动的第二结构部的一个例子)绕叶柄102延伸的方向(例如,Y方向)安装。作为一个例子,叶柄102在与主茎101延伸的方向(例如,X方向)交叉的方向上延伸。
具体而言,如图6和图7所示,第三壳体31整体为大致T字状,如图8和图9所示,由在内部收容有夹持部32的第一部件311、以及在内部收容有营养状态传感器部33的第二部件312构成。
第一部件311为大致矩形的板状,在长边方向的一端连接有第二部件312。在第一部件311的长边方向的另一端,设置有连接光纤42的连接部34、以及安装有悬吊吸收养分传感器30的线缆120(参照图1)的大致圆弧形状的线缆安装部35。第二部件312为大致长方体的箱状,并配置为第一部件311的短边方向成为长边方向。第二部件312由经由铰链313而能够旋转地连接的两个部件314构成。各部件314分别具有开口面315,在开口面315彼此对置的状态下连接。铰链313在第三壳体31的长边方向上延伸,并配置于各部件314的开口面315的短边方向的一个侧缘。此外,如图6所示,在第三壳体31的开口面315的短边方向的另一侧面,设置有将各部件314搭扣配合连接的连接机构36。
另外,如图6及图7所示,第二部件312具有:在将第三壳体31安装于叶柄102的状态下的叶柄102延伸的方向(例如,Y方向)的两端分别设置的一对贯通孔316、317(一对第二贯通孔的一个例子)、以及在各贯通孔316、317分别设置的一对弹性部件318、319(一对第二弹性部件的一个例子)。
各贯通孔316、317具有能够配置叶柄102的大致圆形状,并沿Y方向第三壳体31。各弹性部件318、319例如由海绵构成,并分别配置于构成第二部件312的各部件314。换言之,各弹性部件318、319配置为在将第三壳体31安装于叶柄102的状态下,能够从叶柄102的径向夹持叶柄102。通过各弹性部件318、319,防止了吸收养分传感器30从测定对象的植物脱落。
如图6及图7所示,在第二部件312中的连接有第一部件311的面,设置有用于安装扎带110的带安装部37。使用扎带110来将第二部件312和主茎101连接,从而能够更加可靠地防止吸收养分传感器30从测定对象的植物脱落。
如图8以及图9所示,夹持部32具有:第一夹持部件321;以与第一夹持部件321对置的方式配置的第二夹持部件322;以及对第一夹持部件321向第二夹持部件322施力的施力部件323。第一夹持部件321配置为能够在将第三壳体31安装于叶柄102的状态下的叶柄102的径向(换言之,与安装于叶柄102的状态下的叶柄102延伸的第三方向交叉的第四方向(例如,X方向))上移动。第二夹持部件322配置为在X方向上与第一夹持部件321对置,并固定于第三壳体31。施力部件323例如由螺旋弹簧构成,并配置在X方向上的第一夹持部件321与第三壳体31的第二部件312侧的底面之间。
第一夹持部件321和第二夹持部件322分别具有凹部324,凹部324向相互远离的方向凹陷而配置叶柄102。各凹部324沿着叶柄102的外形形状弯曲。
作为一个例子,营养状态传感器部33具有向植物的测定部位照射光的投光部331;以及接收来自植物的测定部位的光的受光部332。该营养状态传感器部33根据由受光部332接收到的光,测定叶柄102(测定部位的一个例子)的营养状态。投光部331例如具有:预热时间少、时间响应性高的发光二极管(产生光的发光元件的一个例子)、以及将由发光二极管产生的光向叶柄102引导的投光光纤。也能够由波长不同的多个发光二极管构成投光部331。受光部332例如具有:接收从发光二极管向叶柄102照射并反射的反射光的分光器或光电二极管(受光元件的一个例子);以及将来自叶柄102的反射光向分光器或光电二极管引导的受光光纤。作为一个例子,在包含第三方向及第四方向的俯视时(参照图8和图9),投光部331和受光部332在安装有第三壳体31的状态下,相对于叶柄102配置在同一侧(在图8和图9中,为叶柄102的上侧)。另外,投光光纤和受光光纤配置为成为V字形状。
如图1所示,吸收养分传感器30还具有第二测定部的一个例子的生长度测定部38。生长度测定部38由进行运算的CPU、存储信息的ROM及RAM、将信息发送至第二连接部13的通信装置等构成,基于由营养状态传感器部33测定出的叶柄102的营养状态,对测定对象的植物的营养生长度进行测定。关于由吸收养分传感器30进行测定及测定出的结果的信息经由光纤42而发送至第二连接部13。
营养状态传感器部33及生长度测定部38分别与收容于第三壳体31的内部的电池(未图示)电连接,并从电池供给电力。
这里,参照图10及图11,对由植物生物体传感器1测定出的植物的环境信息及生物体信息的使用例进行说明。在图10所示的图像200中,包括第一显示区域210和第二显示区域220。在第一显示区域210的上侧的区域,显示温室的CG,在第一显示区域210的下侧的区域,实时显示由植物生物体传感器1测定出的植物的环境信息及生物体信息。在第二显示区域220,根据由植物生物体传感器1测定并积蓄的植物的环境信息及生物体信息,按时间序列显示与植物的栽培管理相关的建议。图11所示的图像300为建议的一个例子。在图像300的上侧的区域310显示建议的内容,在图像300的下侧的区域320,显示作为正在显示的建议的依据的植物的环境信息及生物体信息。
根据植物生物体传感器1,能够发挥如下那样的效果。
具备测定向植物照射的日射量的日射传感器10;测定在植物的体内流动的树液的流量的树液流传感器20;以及测定植物的营养状态的吸收养分传感器30。通过这样的构成,例如,可以实现能够测定温室内的各个植物的生物体信息的植物生物体传感器1。
日射传感器10及通信装置11配置于第一壳体2的一端,第一连接部12及第二连接部13配置于与第一壳体2的一端对置的第一壳体2的另一端。通过这样的构成,例如,在植物生物体传感器1使用时,能够将日射传感器10及通信装置11配置于第一壳体2的铅垂方向的上端。在该情况下,能够更加准确地测定向测定对象的植物照射的日射量,并且能够将测定出的植物的环境信息及生物体信息更加可靠地发送至外部设备。
具备二氧化碳传感器14、温湿度传感器15及VOC传感器16。通过这样的构成,能够实现可测定更多的植物的环境信息的植物生物体传感器1。
树液流传感器20具有第二壳体21、加热器部22、温度传感器部23以及流量测定部27。第二壳体21在内部具有在表面设置有热绝缘层26的收容部25,并构成为能够相对于主茎101绕主茎101延伸的方向安装。加热器部22构成为配置于收容部25的内部而能够对主茎101进行加热。温度传感器部23配置于收容部25的内部,并构成为能够在将第二壳体21安装于主茎101的状态下的主茎101延伸的方向的相对于加热器部22的两侧,测定在主茎101流动的树液的温度。流量测定部27基于由温度传感器部23测定出的在主茎101的体内流动的树液的温度,测定在主茎101的体内流动的树液的流量。通过这样的构成,能够更加准确地测定在植物的体内流动的树液的流量。
加热器部22和温度传感器部23配置为在将第二壳体21安装于主茎101的状态下的主茎101的径向上,夹着主茎101相对。通过这样的构成,加热器部22的热量不会直接传递至温度传感器部23,因此能够增大树液流传感器20的SN比。另外,能够提高收容部25内的空间效率。
树液流传感器20具有位置调整部件241。位置调整部件241经由螺纹孔218从收容部25的外部延伸至收容部25的内部而与温度传感器部23连接,并且在外周设置有与螺纹槽嵌合的螺纹,构成为通过绕直线L旋转而能够在直线L延伸的方向上移动。通过这样的构成,即使测定对象的植物生长,主茎101变大,也能够不使主茎101损伤地将树液流传感器20安装于主茎101。
加热器部22具有:能够与主茎101接触的第一面;以及以与第一面交叉的方式配置并能够与主茎101接触的第二面。在第一面和所述第二面分别设置具有弹性的导热片221,第一面和第二面各自与主茎101经由导热片221而接触。通过这样的构成,能够使加热器部22与主茎101稳定地接触,因此能够更加准确地测定在植物的体内流动的树液的流量。
第二壳体21具有一对第一弹性部件216、217,分别设置于一对第一贯通孔214、215,并能够在主茎101的径向上夹持主茎101。通过这样的构成,能够不使主茎101损伤地将树液流传感器20安装于主茎101。此外,第一弹性部件216、217也可以仅设置于一对第一贯通孔214、215中的任一方。
吸收养分传感器30具有第三壳体31、夹持部32以及营养状态传感器部33。第三壳体31构成为能够相对于植物的叶柄102绕叶柄102延伸的方向安装。夹持部32设置于第三壳体31的内部,并构成为能够在叶柄102的径向上夹持叶柄102。营养状态传感器部33设置于第三壳体31的内部,并构成为能够测定叶柄102的营养状态。通过这样的构成,能够更加准确地测定植物的营养状态。
夹持部32具有第一夹持部件321、第二夹持部件322以及施力部件323。第一夹持部件321配置为能够沿将第三壳体31安装于叶柄102的状态下的叶柄102的径向移动。第二夹持部件322配置为在将第三壳体31安装于叶柄102的状态下的叶柄102的径向上,与第一夹持部件321对置,并固定于第三壳体31。施力部件323构成为能够对第一夹持部件321向接近第二夹持部件322的方向施力。通过这样的构成,即使对叶柄102施加外力,也能够在规定的测定位置保持叶柄102,因此能够更加可靠地测定植物的营养状态。
第一夹持部件321和第二夹持部件322分别具有凹部324,凹部324向相互远离的方向凹陷而配置叶柄102。通过这样的构成,由于能够更加准确地确定叶柄102相对于夹持部32的位置,因此能够更加可靠地测定植物的营养状态。
第三壳体31具有一对第二弹性部件318、319,分别设置于一对第二贯通孔316、317,并能够在叶柄102的径向上夹持叶柄102。通过这样的构成,能够不使叶柄102损伤地将吸收养分传感器30安装于叶柄102。此外,第二弹性部件318、319也可以仅设置于一对第二贯通孔316、317中的任一方。
植物生物体传感器1还具备第一测定部(例如,流量测定部27)、第二测定部(例如,生长度测定部38)及计算部(例如,运算装置17)。流量测定部27根据由树液流传感器20测定出的树液的流量来测定由植物进行的光合量。生长度测定部38根据由吸收养分传感器30测定出的植物的营养状态来测定植物的营养生长度。运算装置17基于由流量测定部27测定出的植物的光合量、以及由生长度测定部38测定出的植物的营养生长度,来计算植物的生殖生长度。通过这样的构成,能够实时掌握植物的生长状态。
植物生物体传感器1也能够像以下那样构成。
植物生物体传感器1具备日射传感器10、树液流传感器20及吸收养分传感器30即可,对于第一壳体2、通信装置11、二氧化碳传感器14、温湿度传感器15及VOC传感器16而言,针对其一部分或者全部,能够进行省略。
树液流传感器20并不限于由第二壳体21、加热器部22、温度传感器部23及流量测定部27构成的情况,也能够采用能够测定在植物的体内流动的树液的流量的其他构成。例如,也可以配置为在包括第一方向及第二方向的俯视(参照图4以及图5)时,使加热器部22和温度传感器部23相对于主茎101位于同一侧。通过这样构成,能够简化树液流传感器20的结构。另外,也可以构成为温度传感器部23兼作流量测定部27。加热器部22并不限于大致V字形状,也可以是能够与主茎101接触的其他形状(例如,由三个以上的面构成的大致C字形状)。也可以省略导热片221。也可以省略一对第一弹性部件216、217。也可以代替位置调整部件241,而由螺旋弹簧等弹性部件构成位置调整机构24。在该情况下,弹性部件只要配置为对温度传感器部23的主体部231向主茎101施力即可。
吸收养分传感器30并不限于由第三壳体31、夹持部32及营养状态传感器部33构成的情况,也能够采用能够测定植物的营养状态的其他构成。例如,也可以将投光部331和受光部332配置为相对于叶柄102对置。夹持部32只要构成为能够夹持叶柄102即可,也可以代替施力部件323,而采用能够保持基于第一夹持部件321和第二夹持部件322的叶柄102的夹持状态的构成。也可以省略凹部324。也可以省略一对第二弹性部件318、319。
第二壳体21和第三壳体31也可以是相同形状的壳体。另外,也可以构成为将树液流传感器20与吸收养分传感器30一体地设置,第二壳体21兼作第三壳体31(或者,第三壳体31兼作第二壳体21)。
也可以在除第一壳体2的一端(例如,图1的上端)以外的位置,设置显示电池余量、通信状态等的显示部、或者电源开关。
也可以与流量测定部27分开设置第一测定部。另外,运算装置17既可以兼作第一测定部和第二测定部,也可以将第一测定部、第二测定部及计算部设置于外部设备(例如,服务器)。
以上,参照附图对本公开中的各种实施方式详细地进行了说明,最后,针对本公开的各种方式进行说明。此外,在以下说明中,作为一个例子,也添加参照标记而记载。
本公开的第一方式的植物生物体传感器1为测定植物的环境信息及生物体信息的植物生物体传感器1,具备:
日射传感器10,测定向所述植物照射的日射量;
树液流传感器20,测定在所述植物的体内流动的树液的流量;以及
吸收养分传感器30,测定所述植物的营养状态。
本公开的第二方式的植物生物体传感器1还具备:
通信装置11,发送与由所述日射传感器10测定出的所述日射量、由所述树液流传感器20测定出的所述树液的流量、以及由所述吸收养分传感器30测定出的所述植物的营养状态相关的信息;以及
第一壳体2,在内部***述日射传感器10及所述通信装置11,
所述第一壳体2具有:
第一连接部12,连接所述树液流传感器20;以及
第二连接部13,连接所述吸收养分传感器30,
所述日射传感器10及所述通信装置11配置于所述第一壳体2的一端,
所述第一连接部12及所述第二连接部13配置于与所述一端对置的所述第一壳体2的另一端。
本公开的第三方式的植物生物体传感器1还具备:
二氧化碳传感器14,测定所述植物周围的空气中的二氧化碳的量,
所述二氧化碳传感器14被收容于所述第一壳体2,并配置在所述第一壳体2的所述一端与所述另一端的中间。
本公开的第四方式的植物生物体传感器1还具备:
温湿度传感器15,测定所述植物周围的温度及湿度,
所述温湿度传感器15被收容于所述第一壳体2,并配置在所述第一壳体2的所述一端与所述另一端的中间。
本公开的第五方式的植物生物体传感器1还具备:
VOC传感器16,测定所述植物周围的空气中的挥发性有机化合物的量,
所述VOC传感器16被收容于所述第一壳体2,并配置在所述第一壳体2的所述一端与所述另一端的中间。
对本公开的第六方式的植物生物体传感器1而言,
所述植物具有供树液流动的第一结构部101,
所述树液流传感器20具有:
第二壳体21,在内部具有在表面设置有热绝缘层26的收容部25,并且能够相对于所述第一结构部101绕所述第一结构部101延伸的方向安装;
加热器部22,配置于所述收容部25的内部,并对所述第一结构部101进行加热;
温度传感器部23,配置于所述收容部25的内部,并在将所述第二壳体21安装于所述第一结构部101的状态下的所述第一结构部101延伸的第一方向的相对于所述加热器部22的两侧,测定在所述第一结构部101流动的树液的温度;以及
流量测定部27,基于由所述温度传感器部23测定出的在所述第一结构部101的体内流动的树液的温度,测定在所述第一结构部101的体内流动的树液的流量。
对于本公开的第七方式的植物生物体传感器1而言,
所述加热器部22和所述温度传感器部23配置为:在将所述第二壳体21安装于所述第一结构部101的状态下的所述第一结构部101的径向上,夹着所述第一结构部101而相对。
对于本公开的第八方式的植物生物体传感器1而言,
所述加热器部22和所述温度传感器部23配置为:在包含所述第一方向及与所述第一方向交叉的第二方向的俯视时,相对于所述第一结构部101位于同一侧。
对于本公开的第九方式的植物生物体传感器1而言,
所述第二壳体21具有:螺纹孔218,配置在通过所述加热器部22及所述温度传感器部23的直线L上,并在所述直线L延伸的方向上贯通所述第二壳体21,并且在其内周设置有螺纹槽,
所述树液流传感器20具有:位置调整部件241,经由所述螺纹孔218从所述收容部25的外部延伸至所述收容部25的内部而与所述温度传感器部23连接,并且在外周设置有与所述螺纹槽嵌合的螺纹,通过绕所述直线L旋转,能够在所述直线L延伸的方向上移动。
对于本公开的第十方式的植物生物体传感器1而言,
所述加热器部22具有:
第一面;以及
第二面,配置为与所述第一面交叉,
在所述第一面和所述第二面分别设置有具有弹性的导热片221,所述第一面及所述第二面与所述第一结构部101经由所述导热片221而接触。
对于本公开的第十一方式的植物生物体传感器1而言,
所述第二壳体21具有:
一对第一贯通孔214、215,分别设置在所述第一方向的两端,并在所述第一方向上贯通所述第二壳体21而能够配置所述第一结构部101;以及
一对第一弹性部件216、217,设置于所述一对第一贯通孔214、215中的至少任一个,并能够在与所述第一方向交叉的第二方向上夹持所述第一结构部101。
对于本公开的第十二方式的植物生物体传感器1而言,
所述植物具有供树液流动的第二结构部102,
所述吸收养分传感器30具备:
第三壳体31,能够相对于植物的第二结构部102绕所述第二结构部102延伸的方向安装;
夹持部32,设置于所述第三壳体31的内部,并能够在与所述第二结构部102延伸的方向交叉的方向上夹持所述第二结构部102;以及
营养状态传感器部33,设置于所述第三壳体31的内部,并能够测定所述第二结构部102的营养状态。
对于本公开的第十三方式的植物生物体传感器1而言,
所述夹持部32具有:
第一夹持部件321,配置为能够沿与将所述第三壳体31安装于所述第二结构部102的状态下的所述第二结构部102延伸的第三方向交叉的第四方向移动;
第二夹持部件322,配置为在将所述第三壳体31安装于所述第二结构部102的状态下的所述第二结构部102的径向上,与所述第一夹持部件321对置,并固定于所述第三壳体31;以及
施力部件323,对所述第一夹持部件321向所述第四方向且接近所述第二夹持部件322的方向施力。
对于本公开的第十四方式的植物生物体传感器1而言,
所述第一夹持部件321和所述第二夹持部件322分别具有凹部324,凹部324向相互远离的方向凹陷而配置所述第二结构部102。
对于本公开的第十五方式的植物生物体传感器1而言,
所述吸收养分传感器30具有:
投光部331,向安装有所述第三壳体31的状态下的所述第二结构部102照射光;以及
受光部332,接收来自所述第二结构部102的光。
对于本公开的第十六方式的植物生物体传感器1而言,
所述投光部331具有:
发光元件,产生光;以及
投光光纤,将由所述发光元件产生的光向所述第二结构部102引导,
所述受光部332具有:
受光元件,接收光;以及
受光光纤,将来自所述第二结构部102的光向所述受光元件332引导。
对于本公开的第十七方式的植物生物体传感器1而言,
在包括将所述第三壳体31安装于所述第二结构部102的状态下的所述第二结构部102延伸的第三方向和与所述第三方向交叉的第四方向的俯视时,所述投光部331和所述受光部332在第三壳体31被安装于第二结构部102的状态下,相对于所述第二结构部102配置在同一侧,
所述投光光纤和所述受光光纤配置为成为V字形状。
对于本公开的第十八方式的植物生物体传感器1而言,
所述投光部331和所述受光部332配置为:在所述第三壳体31安装于所述第二结构部102的状态下,相对于所述第二结构部102对置。
对于本公开的第十九方式的植物生物体传感器1而言,
所述第三壳体31具有:
一对第二贯通孔316、317,分别设置在将所述第三壳体31安装于所述第二结构部102的状态下的所述第二结构部102延伸的第三方向的两端,并贯通所述第三壳体31而能够配置所述第二结构部102;以及
一对第二弹性部件318、319,设置于所述一对第二贯通孔316、317中的至少任一个,并能够在与所述第三方向交叉的第四方向上夹持所述第二结构部102。
本公开的第二十方式的植物生物体传感器1具备:
第一测定部27,根据由所述树液流传感器20测定出的树液的流量来测定由所述植物进行的光合量;
第二测定部38,根据由所述吸收养分传感器30测定出的所述植物的营养状态来测定所述植物的营养生长度;以及
计算部17,基于由所述第一测定部27测定出的所述植物的光合量、以及由所述第二测定部38测定出的所述植物的营养生长度,计算所述植物的生殖生长度。
通过适当组合所述各种实施方式或者变形例中的任意的实施方式或者变形例,能够起到各自具有的效果。另外,能够为实施方式彼此的组合或者实施例彼此的组合或者实施方式与实施例的组合,并且也能够为不同的实施方式或者实施例之中的特征彼此的组合。
本公开虽然一边参照附图一边关于优选的实施方式进行充分记载,但是对于熟练的技术人员来说,各种变形、修改是显而易见的。应当理解,只要不脱离根据所附权利要求书的本公开的范围,这种变形、修改就被包括在其中。
工业可利用性
本公开的植物生物体传感器例如能够应用于在温室内栽培的植物。
附图标记说明
1:植物生物体传感器;2:第一壳体;10:日射传感器;11:通信装置;12:第一连接部;13:第二连接部;14:二氧化碳传感器;15:温湿度传感器;16:VOC传感器;17:运算装置;20:树液流传感器;21:第二壳体;211:部件;212:开口面;213:铰链;214、215:贯通孔;216、217:弹性部件;218:螺纹孔;219:凸起部;22:加热器部;221:导热片;23:温度传感器部;231:主体部;232:温度传感器;24:位置调整机构;241:位置调整部件;242:操作部;25:收容部;26:热绝缘层;27:流量测定部;29:连接机构;30:吸收养分传感器;31:第三壳体;311:第一部件;312:第二部件;313:铰链;314:部件;315:开口面;316、317:贯通孔;318、319:弹性部件;32:夹持部;321:第一夹持部件;322:第二夹持部件;323:施力部件;324:凹部;33:营养状态传感器部;331:投光部;332:受光部;34:连接部;35:线缆安装部;36:连接机构;37:带安装部;38:生长度测定部;41:电线;42:光纤;101:主茎;102:叶柄;110:扎带;120:线缆;200、300:图像;210:第一显示区域;220:第二显示区域;310、320:区域;L:直线。
Claims (33)
1.一种植物生物体传感器,测定植物的环境信息及生物体信息,
所述植物生物体传感器具备:
日射传感器,测定向所述植物照射的日射量;
树液流传感器,测定在所述植物的体内流动的树液的流量;以及
吸收养分传感器,测定所述植物的营养状态。
2.根据权利要求1所述的植物生物体传感器,其中,
所述植物生物体传感器还具备:
通信装置,发送与所述日射量、所述树液的流量以及所述植物的营养状态相关的信息,所述日射量由所述日射传感器测定,所述树液的流量由所述树液流传感器测定,所述植物的营养状态由所述吸收养分传感器测定;以及
第一壳体,在内部***述日射传感器及所述通信装置,
所述第一壳体具有:
第一连接部,连接所述树液流传感器;以及
第二连接部,连接所述吸收养分传感器,
所述日射传感器及所述通信装置配置于所述第一壳体的一端,
所述第一连接部及所述第二连接部配置于与所述一端对置的所述第一壳体的另一端。
3.根据权利要求2所述的植物生物体传感器,其中,
所述植物生物体传感器还具备:二氧化碳传感器,测定所述植物周围的空气中的二氧化碳的量,
所述二氧化碳传感器被收容于所述第一壳体,并配置在所述第一壳体的所述一端与所述另一端的中间。
4.根据权利要求2或3所述的植物生物体传感器,其中,
所述植物生物体传感器还具备:温湿度传感器,测定所述植物周围的温度及湿度,
所述温湿度传感器被收容于所述第一壳体,并配置在所述第一壳体的所述一端与所述另一端的中间。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的植物生物体传感器,其中,
所述植物生物体传感器还具备:VOC传感器,测定所述植物周围的空气中的挥发性有机化合物的量,
所述VOC传感器被收容于所述第一壳体,并配置在所述第一壳体的所述一端与所述另一端的中间。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的植物生物体传感器,其中,
所述植物具有供树液流动的第一结构部,
所述树液流传感器具有:
第二壳体,在内部具有收容部,并且能够相对于所述第一结构部绕所述第一结构部延伸的方向安装,所述收容部在表面设置有热绝缘层;
加热器部,配置于所述收容部的内部,并对所述第一结构部进行加热;
温度传感器部,配置于所述收容部的内部,并在第一方向的相对于所述加热器部的两侧,测定在所述第一结构部流动的树液的温度,所述第一方向是将所述第二壳体安装于所述第一结构部的状态下的所述第一结构部延伸的方向;以及
流量测定部,基于由所述温度传感器部测定出的在所述第一结构部流动的树液的温度,测定在所述第一结构部流动的树液的流量。
7.根据权利要求6所述的植物生物体传感器,其中,
所述加热器部和所述温度传感器部配置为:将所述第二壳体在与所述第一方向交叉的第二方向上,夹着所述第一结构部而相对。
8.根据权利要求6所述的植物生物体传感器,其中,
所述加热器部和所述温度传感器部配置为:在包含所述第一方向及与所述第一方向交叉的第二方向的俯视时,相对于所述第一结构部位于同一侧。
9.根据权利要求8所述的植物生物体传感器,其中,
所述第二壳体具有:螺纹孔,配置在通过所述加热器部及所述温度传感器部的直线上,在所述直线延伸的方向上贯通所述第二壳体,并且在所述螺纹孔的内周设置有螺纹槽,
所述树液流传感器具有:位置调整部件,经由所述螺纹孔从所述收容部的外部延伸至所述收容部的内部而与所述温度传感器部连接,并且在外周设置有与所述螺纹槽嵌合的螺纹,通过绕所述直线旋转,能够在所述直线延伸的方向上移动。
10.根据权利要求6至9中的任一项所述的植物生物体传感器,其中,
所述加热器部具有:
第一面;以及
第二面,配置为与所述第一面交叉,
在所述第一面和所述第二面分别设置具有弹性的导热片,所述第一面及所述第二面各自与所述第一结构部经由所述导热片而接触。
11.根据权利要求6至10中的任一项所述的植物生物体传感器,其中,
所述第二壳体具有:
一对第一贯通孔,分别设置在所述第一方向的两端,并在所述第一方向上贯通所述第二壳体而能够配置所述第一结构部;以及
一对第一弹性部件,设置于所述一对第一贯通孔中的至少任一个,并能够在与所述第一方向交叉的第二方向上夹持所述第一结构部。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的植物生物体传感器,其中,
所述植物具有供树液流动的第二结构部,
所述吸收养分传感器具备:
第三壳体,能够相对于所述第二结构部绕所述第二结构部延伸的方向安装;
夹持部,设置于所述第三壳体的内部,并能够在与所述第二结构部延伸的方向交叉的方向上夹持所述第二结构部;以及
营养状态传感器部,设置于所述第三壳体的内部,并能够测定所述第二结构部的营养状态。
13.根据权利要求12所述的植物生物体传感器,其中,
所述夹持部具有:
第一夹持部件,配置为能够沿与第三方向交叉的第四方向移动,所述第三方向是将所述第三壳体安装于所述第二结构部的状态下的所述第二结构部延伸的方向;
第二夹持部件,配置为将所述第三壳体在所述第四方向上与所述第一夹持部件对置,并固定于所述第三壳体;以及
施力部件,对所述第一夹持部件向所述第四方向且接近所述第二夹持部件的方向施力。
14.根据权利要求13所述的植物生物体传感器,其中,
所述第一夹持部件以及所述第二夹持部件分别具有凹部,所述凹部向相互远离的方向凹陷而配置所述第二结构部。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的植物生物体传感器,其中,
所述吸收养分传感器具有:
投光部,向安装有所述第三壳体的状态下的所述第二结构部照射光;以及
受光部,接收来自所述第二结构部的光。
16.根据权利要求15所述的植物生物体传感器,其中,
所述投光部具有:
发光元件,产生光;以及
投光光纤,将由所述发光元件产生的光向所述第二结构部引导,
所述受光部具有:
受光元件,接收光;以及
受光光纤,将来自所述第二结构部的光向所述受光元件引导。
17.根据权利要求16所述的植物生物体传感器,其中,
在包含第三方向和与所述第三方向交叉的第四方向的俯视时,所述投光部和所述受光部在所述第三壳体被安装于所述第二结构部的状态下,相对于所述第二结构部而配置在同一侧,所述第三方向是将所述第三壳体安装于所述第二结构部的状态下的所述第二结构部延伸的方向,
所述投光光纤和所述受光光纤配置为成为V字形状。
18.根据权利要求16所述的植物生物体传感器,其中,
所述投光部和所述受光部配置为:在所述第三壳体被安装于所述第二结构部的状态下,相对于所述第二结构部对置。
19.根据权利要求12至18中的任一项所述的植物生物体传感器,其中,
所述第三壳体具有:
一对第二贯通孔,分别设置在第三方向的两端,并贯通所述第三壳体而能够配置所述第二结构部,所述第三方向是将所述第三壳体安装于所述第二结构部的状态下的所述第二结构部延伸的方向;以及
一对第二弹性部件,设置于所述一对第二贯通孔中的至少任一个,并能够在与所述第三方向交叉的第四方向上夹持所述第二结构部。
20.根据权利要求1至19中的任一项所述的植物生物体传感器,其中,
所述植物生物体传感器具备:
第一测定部,根据由所述树液流传感器测定出的树液的流量来测定由所述植物进行的光合量;
第二测定部,根据由所述吸收养分传感器测定出的所述植物的营养状态来测定所述植物的营养生长度;以及
计算部,基于由所述第一测定部测定出的所述植物的光合量、及由所述第二测定部测定出的所述植物的营养生长度,计算所述植物的生殖生长度。
21.一种树液流传感器,测定在植物的体内流动的树液的流量,所述植物具有供树液流动的第一结构部,
所述树液流传感器具备:
第二壳体,在内部具有收容部,并且能够相对于所述第一结构部绕所述第一结构部延伸的方向安装,所述收容部在表面设置有热绝缘层;
加热器部,配置于所述收容部的内部,并对所述第一结构部进行加热;
温度传感器部,配置于所述收容部的内部,并在第一方向的相对于所述加热器部的两侧,测定在所述第一结构部流动的树液的温度,所述第一方向是将所述第二壳体安装于所述第一结构部的状态下的所述第一结构部延伸的方向;以及
流量测定部,基于由所述温度传感器部测定出的在所述第一结构部流动的树液的温度,测定在所述第一结构部流动的树液的流量。
22.根据权利要求21所述的树液流传感器,其中,
所述加热器部和所述温度传感器部配置为:在使所述第二壳体与所述第一方向交叉的第二方向上,夹着所述第一结构部而相对。
23.根据权利要求21所述的树液流传感器,其中,
所述加热器部和所述温度传感器部配置为:相对于所述第一结构部位于同一侧。
24.根据权利要求22所述的树液流传感器,其中,
所述第二壳体具有:螺纹孔,配置在通过所述加热器部及所述温度传感器部的直线上,在所述直线延伸的方向上贯通所述第二壳体,并且在所述螺纹孔的内周设置有螺纹槽,
所述树液流传感器具有:位置调整部件,经由所述螺纹孔从所述收容部的外部延伸至所述收容部的内部而与所述温度传感器部连接,并且在外周设置有与所述螺纹槽嵌合的螺纹,通过绕所述直线旋转,能够在所述直线延伸的方向移动。
25.根据权利要求21至24中的任一项所述的树液流传感器,其中,
所述加热器部具有:
第一面;以及
第二面,配置为与所述第一面交叉,
在所述第一面和所述第二面分别设置具有弹性的导热片,所述第一面及所述第二面各自与所述第一结构部经由所述导热片而接触。
26.根据权利要求21至25中的任一项所述的树液流传感器,其中,
所述第二壳体具有:
一对第一贯通孔,分别设置在所述第一方向的两端,并在所述第一方向上贯通所述第二壳体而能够配置所述第一结构部;以及
一对第一弹性部件,设置于所述一对第一贯通孔中的至少任一个,并能够在与所述第一方向交叉的第二方向上夹持所述第一结构部。
27.一种吸收养分传感器,测定植物的营养状态,所述植物具有供树液流动的第二结构部,
所述吸收养分传感器具备:
第三壳体,能够相对于所述第二结构部绕所述第二结构部延伸的方向安装;
夹持部,设置于所述第三壳体的内部,并能够在与所述第二结构部延伸的方向交叉的方向上夹持所述第二结构部;以及
营养状态传感器部,设置于所述第三壳体的内部,并能够测定所述第二结构部的营养状态。
28.根据权利要求27所述的吸收养分传感器,其中,
所述夹持部具有:
第一夹持部件,配置为能够沿与第三方向交叉的第四方向移动,所述第三方向是将所述第三壳体安装于所述第二结构部的状态下的所述第二结构部延伸的方向;
第二夹持部件,配置为将所述第三壳体在所述第四方向上与所述第一夹持部件对置,并固定于所述第三壳体;以及
施力部件,对所述第一夹持部件向所述第四方向且接近所述第二夹持部件的方向施力。
29.根据权利要求28所述的吸收养分传感器,其中,
所述第一夹持部件以及所述第二夹持部件分别具有凹部,所述凹部向相互远离的方向凹陷而配置所述第二结构部。
30.根据权利要求27至29中的任一项所述的吸收养分传感器,其中,
所述吸收养分传感器具有:
投光部,向安装有所述第三壳体的状态下的所述第二结构部照射光;以及
受光部,接收来自所述第二结构部的光。
31.根据权利要求30所述的吸收养分传感器,其中,
所述投光部具有:
发光元件,产生光;以及
投光光纤,将由所述发光元件产生的光向所述第二结构部引导,
所述受光部具有:
受光元件,接收光;以及
受光光纤,将来自所述第二结构部的光向所述受光元件引导。
32.根据权利要求31所述的吸收养分传感器,其中,
在包含第三方向和与所述第三方向交叉的第四方向的俯视时,所述投光部和所述受光部在将所述第三壳体安装于所述第二结构部的状态下,相对于所述第二结构部而配置在同一侧,所述第三方向是将所述第三壳体安装于所述第二结构部的状态下的所述第二结构部延伸的方向,
所述投光光纤和所述受光光纤配置为成为V字形状。
33.根据权利要求31所述的吸收养分传感器,其中,
所述投光部和所述受光部配置为:相对于将所述第三壳体安装于所述第二结构部的状态下的所述第二结构部对置。
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