JP7368865B2 - 自動植物成長システム - Google Patents
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Description
図1は、植物の成長を支援するために組み込むことができる自動植物成長構成の概略図を示す。植物は、自動植物成長システム110内に置くことができる。自動植物成長システム110は、植物の成長中の特定の期間における植物の固有の要求に基づいて、植物の成長環境が影響を受け、及び/又は修正され得るように、自動植物成長システム110内に置かれた植物に成長環境を提供することができる。自動植物成長システム110は、単一の植物、いくつかの植物、互いに種が異なる植物、並びに/又は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく当業者には明らかであろう、他の任意の量の植物及び/若しくは植物の組合せに成長環境を提供することができる。議論を容易にするために、下記の議論の全体にわたって、単一の植物を参照する。
図2は、自動植物成長システム110に含まれる様々な監視構成要素によって提供された様々な成長パラメータをコントローラ205が監視する自動植物成長制御構成200のブロック図を示す。コントローラ205は、次に、監視した成長パラメータに応じて、自動植物成長システム110に含まれる様々なモジュールで、様々な環境パラメータを自動的に調節することができる。そうすることで、コントローラ205は、植物の成長ステータスが増加するように、自動植物成長システム110によって提供された成長環境の環境パラメータを連続的に調節して、対応する成長閾値内に成長パラメータが確実にとどまるようにすることができる。自動植物成長制御構成200は、多くの類似の特徴を自動植物成長構成100と共有しており、したがって、自動植物成長制御構成200と自動植物成長システム100との間の相違だけをさらに詳細に論じることになる。
要約セクションではなく、発明を実施するための形態セクションが、特許請求の範囲を解釈するために使用されることを意図することを認識されたい。要約セクションは、本開示の全ての例示的実施例ではなく、1つ又は複数を示すことができ、したがって、本開示及び添付の特許請求の範囲を何らかの方式で限定することを意図するものではない。
Claims (20)
- 自動植物成長システム内に置かれた植物に成長環境を提供するためのシステムであって、
少なくとも1つの光源であって、前記少なくとも1つの光源が、前記自動植物成長システム内に置かれた前記植物を前記少なくとも1つの光源に露出するために前記自動植物成長システム内に置かれ、前記植物の光合成を誘発するために光を生成するように構成された、少なくとも1つの光源と、
コントローラであって、
成長パラメータのうちの少なくとも1つが少なくとも1つの対応する成長閾値を超えて逸脱したかどうかを判定するために、前記植物に関連した複数の前記成長パラメータを監視することであって、前記成長パラメータのそれぞれが、前記植物の成長ステータスに相当し、前記植物の前記成長ステータスが、前記成長パラメータのうちの少なくとも1つが前記少なくとも1つの対応する成長閾値を超えて逸脱したときに減少する、監視すること、
前記成長パラメータのうちの前記少なくとも1つが前記成長閾値のうちの前記少なくとも1つを超えて逸脱したときに、複数の環境パラメータのうちの少なくとも1つの環境パラメータを自動的に調節することであって、前記環境パラメータのそれぞれが、前記自動植物成長システム内に置かれた前記植物の前記成長環境に影響を及ぼす、調節すること
を行うように構成されたコントローラと
を備え、
前記コントローラが、光合成成長パラメータが光合成成長閾値を超えて逸脱したときに、前記光合成成長パラメータを前記光合成成長閾値内に戻すために、前記光合成成長パラメータに基づいて各光源の光強度を自動的に調節することであって、前記植物の前記成長ステータスが、各光源によって放たれた前記光強度により、前記光合成成長パラメータが前記光合成成長閾値を超えて逸脱したときに減少する、調節することを行うようにさらに構成され、
前記コントローラが、前記植物に関連した日積算光量(DLI)が前記光合成成長閾値を超えて逸脱したときに、前記光合成成長パラメータを前記光合成成長閾値内に戻すために、前記自動植物成長デバイスに含まれる植付け列の回転スピードを自動的に調節することを行うようにさらに構成される、自動植物成長システム。 - 前記コントローラが、
前記光合成成長パラメータが前記光合成成長閾値を超えて逸脱したときに、前記光合成成長パラメータを前記光合成成長閾値内に戻すために、前記光合成成長パラメータに基づいて各光源のスペクトルを自動的に調節することであって、前記植物の前記成長ステータスが、各光源によって放たれた前記スペクトルにより、前記光合成成長パラメータが前記光合成成長閾値を超えて逸脱したときに減少する、調節すること
を行うようにさらに構成される、請求項1に記載の自動植物成長システム。 - 前記コントローラが、
前記植物のpH成長パラメータがpH成長閾値を超えて逸脱したときに、前記pH成長パラメータを前記pH成長閾値内に戻すために、前記自動植物成長システムの前記pH環境パラメータをリアル・タイムに調節するために、前記自動植物成長システムの前記成長環境の前記pHを自動的に調節することであって、前記植物の前記成長ステータスが、前記自動植物成長システム内に置かれた前記植物の前記成長環境の前記pHにより、前記pH成長パラメータが前記pH成長閾値を超えて逸脱したときに減少する、調節すること
を行うようにさらに構成される、請求項2に記載の自動植物成長システム。 - 前記自動植物成長システムのリアル・タイムのCO2環境パラメータを測定するように構成されたCO2センサであって、前記CO2環境パラメータが、前記自動植物成長システム内に置かれた前記植物の前記成長環境のCO2を含む、CO2センサ
をさらに備える、請求項1に記載の自動植物成長システム。 - 前記自動植物成長システム内に置かれた前記植物を赤外線(IR)画像化システムに露出するために、前記自動植物成長システム内に置かれ、IR光を放って、前記植物を前記IR光に露出すること、及び前記植物から反射して前記IR画像化システムに戻った前記IR光を検出することを行うように構成された、IR画像化システム
をさらに備える、請求項1に記載の自動植物成長システム。 - 前記コントローラが、前記植物から反射して前記IR画像化システムに戻った前記IR光に基づいて、前記成長パラメータのそれぞれが、前記対応する成長閾値のそれぞれを超えて逸脱したかどうかを判定するようにさらに構成される、請求項5に記載の自動植物成長システム。
- 前記コントローラが、
前記植物の光吸収成長パラメータが光吸収成長閾値を超過したかどうかを判定することであって、前記光吸収成長パラメータが、前記植物の光吸収成長パラメータを超過する前記少なくとも1つの光源によって放たれたときに前記植物によって吸収された光の量を含む、判定することと、
前記光吸収成長パラメータが前記光吸収成長閾値を超過したときに前記少なくとも1つの光源を自動的に不活性化することであって、前記植物によって吸収される必要がある光の前記量が、前記光吸収成長パラメータが前記光吸収成長閾値を超過したときに満たされ、これにより、前記自動植物成長システムによって消費されるエネルギーを節約するために前記複数の光を不活性化することができる、不活性化することと
を行うようにさらに構成される、請求項6に記載の自動植物成長システム。 - 前記自動植物成長システム内に置かれ、スペクトル範囲内の前記植物の画像をキャプチャするように構成された、マルチスペクトル画像化システム
をさらに備える、請求項1に記載の自動植物成長システム。 - 前記コントローラが、
前記マルチスペクトル画像化システムによってキャプチャされた前記スペクトル範囲内の前記植物の前記画像に基づいて、栄養摂取成長パラメータが栄養素成長閾値を超えて逸脱したかどうかを自動的に判定することであって、前記スペクトル範囲内の前記植物のキャプチャされた前記画像が、前記植物によって必要とされる各栄養素が前記栄養素成長閾値から逸脱したかどうかを識別する、判定すること
を行うようにさらに構成される、請求項8に記載の自動植物成長システム。 - 前記自動植物成長システム内に置かれ、
一定期間にわたって、前記自動植物成長システム内で前記植物が回転している間、前記植物の各部分の画像をキャプチャすることと、
タイム・ラプス映像を提供するために一緒にまとめられた前記一定期間の、前記自動植物成長システム内で前記植物が回転している間の前記植物の各部分のキャプチャされた前記画像のそれぞれを含む前記タイム・ラプス映像を生成することであって、前記タイム・ラプス映像が、前記一定期間にわたる前記植物の前記成長ステータスを表示する、生成すること
を行うように構成された、ローテーション・カメラ
をさらに備える、請求項9に記載の自動植物成長システム。 - 自動成長システム内に置かれた植物に成長環境を提供するための方法であって、
少なくとも1つの光源によって前記植物の光合成を誘発するために光を生成するステップであって、前記少なくとも1つの光源が、前記自動植物成長システム内の前記植物を前記少なくとも1つの光源に露出するために前記自動植物成長システム内に置かれる、ステップと、
成長パラメータのうちの少なくとも1つが少なくとも1つの対応する成長閾値を超えて逸脱したかどうかを判定するために、前記植物に関連した複数の前記成長パラメータを監視するステップであって、前記成長パラメータのそれぞれが、前記植物の成長ステータスに相当し、前記植物の前記成長ステータスが、前記成長パラメータのうちの少なくとも1つが前記少なくとも1つの対応する成長閾値を超えて逸脱したときに減少する、ステップと、
前記成長パラメータのうちの前記少なくとも1つが前記成長閾値のうちの前記少なくとも1つを超えて逸脱したときに、複数の環境パラメータのうちの少なくとも1つの環境パラメータを自動的に調節するステップであって、前記環境パラメータのそれぞれが、前記自動植物成長システム内に置かれた前記植物の前記成長環境に影響を及ぼす、ステップと
を含み、
光合成成長パラメータが光合成成長閾値を超えて逸脱したときに、前記光合成成長パラメータを前記光合成成長閾値内に戻すために、前記光合成成長パラメータに基づいて各光源の光強度を自動的に調節するステップであって、前記植物の前記成長ステータスが、各光源によって放たれた前記光強度により、前記光合成成長パラメータが前記光合成成長閾値を超えて逸脱したときに減少する、ステップ
をさらに含み、
前記植物に関連した日積算光量(DLI)が前記光合成成長閾値を超えて逸脱したときに、前記光合成成長パラメータを前記光合成成長閾値内に戻すために、前記自動植物成長デバイスに含まれる植付け列の回転スピードを自動的に調節するステップをさらに含む、方法。 - 前記光合成成長パラメータが前記光合成成長閾値を超えて逸脱したときに、前記光合成成長パラメータを前記光合成成長閾値内に戻すために、前記光合成成長パラメータに基づいて各光源のスペクトルを自動的に調節するステップであって、前記植物の前記成長ステータスが、各光源によって放たれた前記スペクトルにより、前記光合成成長パラメータが前記光合成成長閾値を超えて逸脱したときに減少する、ステップ
をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 前記植物のpH成長パラメータがpH成長閾値を超えて逸脱したときに、前記pH成長パラメータを前記pH成長閾値内に戻すために、前記自動植物成長システムの前記pH環境パラメータをリアル・タイムに調節するために、前記自動植物成長システムの前記成長環境の前記pHを自動的に調節するステップであって、前記植物の前記成長ステータスが、前記自動植物成長システム内に置かれた前記植物の前記成長環境の前記pHにより、前記pH成長パラメータが前記pH成長閾値を超えて逸脱したときに減少する、ステップ
をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 前記自動植物成長システムのリアル・タイムのCO2環境パラメータをCO2センサによって測定するステップであって、前記CO2環境パラメータが、前記自動植物成長システム内に置かれた前記植物の前記成長環境のCO2を含む、ステップ
をさらに含む、請求項13に記載の自動植物成長システム。 - 前記自動植物成長システム内に置かれた前記植物を赤外線(IR)画像化システムに露出するために、前記自動植物成長システム内に置かれた前記IR画像化システムによって、前記植物をIR光に露出するために前記IR光を放つステップと、
前記植物から反射して前記IR画像化システムに戻った前記IR光を検出するステップと
をさらに含む、請求項14に記載の方法。 - 前記植物から反射して前記IR画像化システムに戻った前記IR光に基づいて、前記成長パラメータのそれぞれが、前記対応する成長閾値のそれぞれを超えて逸脱したかどうかを判定するステップ
をさらに含む、請求項15に記載の方法。 - 前記植物の光吸収成長パラメータが光吸収成長閾値を超過したかどうかを判定するステップであって、前記光吸収成長パラメータが、前記植物の光吸収成長パラメータを超過する前記少なくとも1つの光源によって放たれたときに前記植物によって吸収された光の量を含む、ステップと、
前記光吸収成長パラメータが前記光吸収成長閾値を超過したときに前記複数の光を自動的に不活性化するステップであって、前記植物によって吸収される必要がある光の前記量が、前記光吸収成長パラメータが前記光吸収成長閾値を超過したときに満たされ、これにより、前記自動植物成長システムによって消費されるエネルギーを節約するために前記複数の光を不活性化することができる、ステップと
をさらに含む、請求項16に記載の方法。 - 前記自動植物成長システム内に置かれたマルチスペクトル画像化システムによって、スペクトル範囲内の前記植物の画像をキャプチャするステップ
をさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 前記マルチスペクトル画像化システムによってキャプチャされた前記スペクトル範囲内の前記植物の前記画像に基づいて、栄養摂取成長パラメータが栄養素成長閾値を超えて逸脱したかどうかを自動的に判定するステップであって、前記スペクトル範囲内の前記植物のキャプチャされた前記画像が、前記植物によって必要とされる各栄養素が前記栄養素成長閾値から逸脱したかどうかを識別する、ステップ
をさらに含む、請求項18に記載の方法。 - 前記自動植物成長システム内に置かれたローテーション・カメラによって、一定期間にわたって、前記自動植物成長システム内で前記植物が回転している間、前記植物の各部分の画像をキャプチャするステップと、
タイム・ラプス映像を提供するために一緒にまとめられた前記一定期間の、前記自動植物成長システム内で前記植物が回転している間の前記植物の各部分のキャプチャされた前記画像のそれぞれを含む前記タイム・ラプス映像を生成するステップであって、前記タイム・ラプス映像が、前記一定期間にわたる前記植物の前記成長ステータスを表示する、ステップと
をさらに含む、請求項19に記載の方法。
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