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図面 (13)

課題・解決手段

栽培地におけるカビを制御する解決手段が記載される。その解決手段は、植物または地面に存在するカビに有害な約260ナノメートルから約310ナノメートルの紫外領域における紫外線照射するように構成される紫外光源セットを含む。センサーセットを利用して、植物の、少なくとも1つの植物表面の植物データを取得することができ、それを処理して少なくとも1つの植物表面上のカビの存在を判定することができる。植物の成長環境にさらに影響を与えるために、さらなる特徴を含めることができる。フィードバックプロセスは、1つ又は複数の成長環境の態様を改善するために実施することができる。

概要

背景

胞子による緑色組織花房、及びの感染は、ブドウ類及びほとんどの農作物に共通の真菌病を引き起こす。胞子感染が起きると、分生子が生成され、病気が植物全体に急速に広がる。温度、葉の湿気、及び時間の組み合わせが満たされると、病気の拡散はさらに増進する。特に、ブドウや苺のような植物を攻撃する真菌病のいくつかは、(1)ウドンコ病、(2)べと病、(3)黒斑病、(4)胴枯病及び斑点病、(5)ユーティパ胴枯病である。

ウドンコ病のようなカビ駆除するための、一般的なアプローチは、スプレー噴霧器を用いる広範囲噴霧技術により、十分な量の防カビ剤を適用することである。化学噴霧器の使用は、潜在的な副作用を生じ、及び/又は植物に有害である。農薬の使用は、化学的性質、要求された必要な安全対策政府規制、及び農薬で処理された生産物を食べる何人かの消費者抵抗に起因する、植物栽培者にとっての問題を構成する。スプレー作業者は、自身の安全のため、有毒な農薬による汚染を防止するために、防護服、特別な呼吸マスク保護ゴーグル、及び防水手袋を着用する必要がある。

現在の防カビ剤は、植物組織内で吸収されること(防カビ剤が浸透すること)、又は表面に保護コーティングすることによって作用する。防カビ剤は、感染予防保護剤として機能し、若しくは、植物が既に感染している場合には、感染を停止するための除菌剤として、又は、病気の拡散を防止するための抗菌剤として機能する。

紫外線は、様々な種類のカビに対して有効である。しかし、現在利用可能なカビの器具は、一般的に254ナノメートルピーク波長照射する紫外線水銀ランプを採用する。

概要

栽培地におけるカビを制御する解決手段が記載される。その解決手段は、植物または地面に存在するカビに有害な約260ナノメートルから約310ナノメートルの紫外領域における紫外線を照射するように構成される紫外光源セットを含む。センサーセットを利用して、植物の、少なくとも1つの植物表面の植物データを取得することができ、それを処理して少なくとも1つの植物表面上のカビの存在を判定することができる。植物の成長環境にさらに影響を与えるために、さらなる特徴を含めることができる。フィードバックプロセスは、1つ又は複数の成長環境の態様を改善するために実施することができる。

目的

ウドンコ病のようなカビを駆除するための、一般的なアプローチは、スプレー噴霧器を用いる広範囲の噴霧技術により、十分な量の防カビ剤を適用することである

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

カビを制御するためのシステムであって、前記システムは、約260ナノメートルから約310ナノメートルまでの紫外領域で紫外線照射するように構成された紫外光源セットと、植物の少なくとも一つの植物表面の植物データを取得するセンサーセットと、前記植物データに基づき、前記少なくとも一つの植物表面のカビの存在の判定に応答して、前記植物の少なくとも一部に照射するように選択的に前記紫外光源セットを動作する制御システムと、を含むシステム。

請求項2

前記センサーセットは、蛍光センサー光学センサー赤外センサーテラヘルツセンサー、紫外センサー、又はマイクロ波センサーのうちの少なくとも一つを含む請求項1に記載のシステム。

請求項3

さらに、環境装置セットを含み、制御システムは、さらに、前記植物の成長環境に影響を与えるように前記環境装置セットを選択的に動作するように構成される請求項1に記載のシステム。

請求項4

前記環境装置セットは、可視光源又は赤外光源のうちの少なくとも一つを含む請求項3に記載のシステム。

請求項5

前記環境装置セットは、加湿器除湿器ガス源、又は化学処理源のうちの少なくとも一つを含む請求項3に記載のシステム。

請求項6

前記制御システムは、前記センサーセットによって取得されたフィードバックデータに応答して、前記紫外光源セットによって照射される紫外線の少なくとも一つの属性を調整する請求項1に記載のシステム。

請求項7

前記少なくとも一つの属性は、紫外線照射放射強度、時間、スペクトルパワー分布、方向、又は極性のうちの少なくとも一つを含む請求項6に記載のシステム。

請求項8

前記制御システムは、さらに、前記植物の成熟度に基づいて、紫外線照射の前記少なくとも一つの属性を調整する請求項6に記載のシステム。

請求項9

前記制御システムは、前記植物が成長するにつれて、より短波長の紫外線を照射するように、前記紫外線の波長を調整する請求項8に記載のシステム。

請求項10

さらに、前記センサーセット又は紫外光源セットのうちの少なくとも一つの動作中に、前記植物の少なくとも一部の位置に影響を与えるように風を生成する、少なくとも一つの空気源を含む請求項1に記載のシステム。

請求項11

複数の植物と、前記複数の植物の少なくとも一つのカビを制御するシステムと、を含む栽培地であって、前記システムは、約260ナノメートルから約290ナノメートルまでの紫外領域で紫外線を照射するように構成された紫外光源セットと、前記複数の植物の少なくとも一つの少なくとも一つの植物表面の植物データを取得するセンサーセットと、前記植物データに基づき、前記少なくとも一つの植物表面のカビの存在の判定に応答して、前記少なくとも一つの植物表面に照射するように選択的に前記紫外光源セットを動作する制御システムと、を含む栽培地。

請求項12

前記栽培地は、温室内にある請求項11に記載の栽培地。

請求項13

さらに、複数の移動可能な植物治療コンポーネントを含み、各植物治療コンポーネントは、前記紫外光源セットのサブセットと、前記センサーセットのサブセットと、前記紫外光源セットのサブセット及び前記センサーセットのサブセットを制御し、前記制御システムと通信する車載制御装置と、を含み、前記制御システムは、前記車載制御装置に治療指示を提供する請求項11に記載の栽培地。

請求項14

前記複数の移動可能な植物治療コンポーネントの少なくとも一つは、前記栽培地の複数の領域のいずれかに再配置できる請求項13に記載の栽培地。

請求項15

前記複数の移動可能な植物治療コンポーネントの少なくとも一つは、さらに、環境装置セットを含み、前記車載制御装置は、さらに、前記植物の成長環境に影響を与えるように前記環境装置セットを選択的に動作するように構成される請求項13に記載の栽培地。

請求項16

さらに、環境制御コンポーネントセットを含み、前記制御システムは、前記複数の移動可能な植物治療コンポーネントの動作と連動するために、前記環境制御コンポーネントセットの動作を調整する請求項13に記載の栽培地。

請求項17

カビを制御するためのシステムであって、前記システムは、栽培地の植物成長を管理する制御システムと、複数の移動可能な植物治療コンポーネントと、を含み、前記管理は、前記栽培地の少なくとも一つの植物に存在しているとして評価された場合に、カビの処理を管理することを含み、各植物治療コンポーネントは、約260ナノメートルから約310ナノメートルまでの紫外領域で紫外線を照射するように構成された紫外光源セットと、植物の少なくとも一つの植物表面の植物データを取得するセンサーセットと、前記紫外光源セットのサブセット及び前記センサーセットのサブセットを制御し、前記制御システムと通信する車載制御装置と、を含み、前記車載制御装置は、前記少なくとも一つの植物のカビの存在を判定するために前記植物データを処理し、前記制御システムは、前記紫外光源セットを用いて前記少なくとも一つの植物に存在されたと判定されたカビを処理するために、前記車載制御装置に治療指示を提供するシステム。

請求項18

さらに、環境制御コンポーネントセットを含み、前記管理は、さらに、植物の成長環境の帰属セットに影響を与えるための前記環境制御コンポーネントセットを動作することを含み、前記制御システムは、前記複数の移動可能な植物治療コンポーネントの動作と連動して、前記環境制御コンポーネントセットの動作を調整する請求項17に記載のシステム。

請求項19

さらに、植物成長コンポーネントセットを含み、植物成長コンポーネントは、成長を促すための植物の成長環境に影響を与えるI/O装置セットを含み、前記制御システムは、さらに、前記植物成長コンポーネントセットの動作を管理する請求項17に記載のシステム。

請求項20

前記制御システムは、前記カビの処理後に、少なくとも一つの植物に対して、前記植物成長コンポーネントの少なくとも一つの動作を指示する請求項19のシステム。

技術分野

0001

本願は、2016年7月26に出願された米国仮特許出願第62/366,682号及び2017年7月25日に出願された米国実用特許出願15/659,192号の優先権の利益を主張し、それらの各々は、参照により本明細書に組み込まれる。

0002

本発明は、一般的には植物の成長及び保存に関し、特に、紫外光を用いたカビの処理に関する。

背景技術

0003

胞子による緑色組織花房、及びの感染は、ブドウ類及びほとんどの農作物に共通の真菌病を引き起こす。胞子感染が起きると、分生子が生成され、病気が植物全体に急速に広がる。温度、葉の湿気、及び時間の組み合わせが満たされると、病気の拡散はさらに増進する。特に、ブドウや苺のような植物を攻撃する真菌病のいくつかは、(1)ウドンコ病、(2)べと病、(3)黒斑病、(4)胴枯病及び斑点病、(5)ユーティパ胴枯病である。

0004

ウドンコ病のようなカビを駆除するための、一般的なアプローチは、スプレー噴霧器を用いる広範囲噴霧技術により、十分な量の防カビ剤を適用することである。化学噴霧器の使用は、潜在的な副作用を生じ、及び/又は植物に有害である。農薬の使用は、化学的性質、要求された必要な安全対策政府規制、及び農薬で処理された生産物を食べる何人かの消費者抵抗に起因する、植物栽培者にとっての問題を構成する。スプレー作業者は、自身の安全のため、有毒な農薬による汚染を防止するために、防護服、特別な呼吸マスク保護ゴーグル、及び防水手袋を着用する必要がある。

0005

現在の防カビ剤は、植物組織内で吸収されること(防カビ剤が浸透すること)、又は表面に保護コーティングすることによって作用する。防カビ剤は、感染予防保護剤として機能し、若しくは、植物が既に感染している場合には、感染を停止するための除菌剤として、又は、病気の拡散を防止するための抗菌剤として機能する。

0006

紫外線は、様々な種類のカビに対して有効である。しかし、現在利用可能なカビの器具は、一般的に254ナノメートルピーク波長照射する紫外線水銀ランプを採用する。

課題を解決するための手段

0007

本発明の態様は、栽培地の中のカビを制御する解決手段を提供する。その解決手段は、植物又は地面に含まれるカビに有害な約260ナノメートルから約310ナノメートルの紫外領域の紫外線を照射するように構成される紫外光源セットを含む。センサーセットは、植物の少なくとも一つの植物表面の植物データを取得するために利用され、少なくとも一つの植物表面のカビの存在を判定することができる。植物の成長環境にさらに影響を与える他の特徴を含むことができる。成長環境の一つ又は複数の態様を改善するために、フィードバックプロセスを実施することができる。

0008

本発明の第1態様は、カビを制御するシステムを提供し、そのシステムは、約260から約310ナノメートルまでの紫外領域で紫外線を照射するように構成される紫外光源セットと、植物の少なくとも一つの植物表面の植物データを取得するセンサーセットと、植物データに基づき少なくとも一つの植物表面のカビの存在の判定に応答して、少なくとも植物の一部に照射するように選択的に紫外光源セットを動作する制御システムと、を含む。

0009

本発明の第2態様は、栽培地を提供し、その栽培地は、複数の植物と、約260ナノメートルから約290ナノメートルまでの紫外領域で紫外線を照射するように構成される紫外光源セットと、複数の植物の少なくとも一つの少なくとも一つの植物表面の植物データを取得するセンサーセットと、植物データに基づき少なくとも一つの植物表面のカビの存在の判定に応答して、少なくとも一つの植物表面に照射するように選択的に紫外光源セットを動作する制御システムと、を含む。

0010

本発明の第3態様は、カビを制御するシステムを提供し、そのシステムは、栽培地で植物成長を管理する制御システムと、複数の移動可能な植物治療コンポーネントと、を含む。管理は、栽培地で少なくとも一つの植物に存在しているとして判定された時にカビを処理する管理を含む。各植物治療コンポーネントは、約260ナノメートルから約310ナノメートルまでの紫外領域で紫外線を照射するように構成される紫外光源セットと、植物の少なくとも一つの植物表面の植物データを取得するセンサーセットと、紫外光源セットとセンサーセットを制御し、制御システムと通信する車載制御装置と、を含む。車載制御装置は、少なくとも一つの植物のカビの存在を判定するために植物データを処理し、制御システムは、紫外光源セットを用いて少なくとも一つの植物に存在すると判定されたカビを処理するために、車載制御装置に処理命令を提供する。

0011

本発明の例示的態様は、本発明に記載の一つ又は複数の問題、及び/又は論じられない一つ又は複数の他の問題を解決するように設計される。

図面の簡単な説明

0012

開示のこれら及び他の特徴は、発明のいくつかの態様を記載する添付の図面とともに、発明のいくつかの態様についての以下の詳細な説明からより容易に理解される。

0013

一実施形態に係る植物のカビを制御する例示的環境を示す。
一実施形態に係るより特別な例示的制御システムの構成図を示す。
一実施形態に係るより特別な例示的制御システムの構成図を示す。
一実施形態に係る本明細書で記載する制御システムによって実施され得る例示的なフィードバックプロセスを示す。
一実施形態に係る制御システムのI/O装置のより特定の例示的な構成を示す。
一実施形態に係る制御システムのI/O装置のより特定の例示的な構成を示す。
一実施形態に係る制御システムのI/O装置のより特定の例示的な構成を示す。
一実施形態に係る制御システムのI/O装置のより特定の例示的な構成を示す。
一実施形態に係る植物の根を処理する制御システムのI/O装置の例示的な構成を示す。
一実施形態に係る本発明に記載するI/O装置の例示的な構成及び制御システムの支持構造を示す。
一実施形態に係る、植物、植物の成熟度、及び/又は紫外線の目的に基づいて紫外線の属性を調整する方法を示す。
一実施形態に係る、植物、植物の成熟度、及び/又は紫外線の目的に基づいて紫外線の属性を調整する方法を示す。

0014

図面は原寸に比例していない場合がある。図面は、本発明の典型的な態様のみを記載するものであり、したがって、本発明の範囲を限定するものとして考慮されるべきではない。図面においては、図面間において同様の要素は同じ番号で示す。

実施例

0015

上述したように、本発明の態様は、栽培地の中のカビを制御する解決手段を提供する。その解決手段は、植物又は地面に含まれるカビに有害な約260ナノメートルから約310ナノメートルの紫外領域の紫外線を照射するように構成される紫外光源セットを含む。センサーセットは、植物の少なくとも一つの植物表面の植物データを取得するために利用され、少なくとも一つの植物表面のカビの存在を判定することができる。植物の成長環境にさらに影響を与える他の特徴を含むことができる。成長環境の一つ又は複数の態様を改善するために、フィードバックプロセスを実施することができる。例示的な実施形態では、効果的にカビを駆除するためのフィードバック制御を有するUV−LED系システムを記載する。

0016

本明細書で用いる場合、特に断りのない限り、「セット」の用語は、一つ又は複数(例えば、少なくとも一つ)を意味し、「あらゆる解決手段」の語句は、あらゆる現在知られた、又は今後開発される解決手段を意味する。特に断りのない限り、各値は近似であり、本明細書に含まれる値の各範囲は、その範囲で定義される終端値を含むものと理解される。本明細書で用いる場合、特に断りのない限り、「約」(及びその変形)の用語は、記載された値の±10%以内の値を含むものとする。

0017

図面を参照すると、図1は、一実施形態に係る植物2のカビを制御する例示的な環境10を示す。この点で、環境10は、植物2のカビを制御するために、本明細書に記載のプロセスを実行することができるカビ制御システム12を含む。特に、カビ制御システム12は、いくつかのI/O装置14A〜14Cを含むように示されている。I/O装置14A〜14Cの各々は、植物2及び/又は植物2の成長環境に関するデータを取得することができ、並びに/若しくは、植物2及び/又は植物2の成長環境の一つ又は複数の属性に影響を与えることができる。カビ制御システム12は、制御プログラム30を含むコンピュータシステム20を含むことができ、制御プログラム30は、コンピュータシステム20にI/O装置14A〜14Cを動作させ、本明細書に記載のプロセスを実行することによって植物2のカビを制御するように制御システム12を動作させることができる。

0018

コンピュータシステム20は処理コンポーネント22(例えば、一つ又は複数のプロセッサ)、記憶コンポーネント24(例えば、ストレージ階層)、入力/出力(I/O)コンポーネント26(例えば、一つ又は複数のI/Oインターフェース及び/又は装置)、及び通信経路28を含むことが示されている。一般的に、処理コンポーネント22は、少なくとも部分的に記憶コンポーネント24に保管されている制御プログラム30のようなプログラムコードを実行する。プログラムコードを実行する一方、処理コンポーネント22は植物データ34のようなデータを処理することができ、さらなる処理として、記憶コンポーネント24及び/又はI/Oコンポーネント26から/へ変換されたデータを読み出し/書き込むようにすることができる。通信経路28は、コンピュータシステム20の各コンポーネントの間の通信回線を提供する。

0019

システムユーザー11があらゆる種類の通信リンクを使用してコンピュータシステム20と通信することを可能にするため、I/Oコンポーネント26は、人間のユーザー11が、コンピュータシステム20及び/又は一つ又は複数の通信装置との交信を可能にする一つ又は複数のヒューマンI/O装置を含むことができる。この点で、制御プログラム30は、人間及び/又はシステムユーザー11が制御システム12との交信を可能にするインターフェース(例えば、グラフィカルユーザーインターフェースアプリケーションプログラムインターフェースなど)セットを管理することができる。I/Oコンポーネント26は、さらに、あらゆる通信回線を用いて、コンピュータシステム20が各I/O装置14A〜14Cとの通信を可能にすることができる。そのような相互通信は、I/O装置14A〜14Cのさらなる動作に影響を与え、コンピュータシステム20によって処理されて植物データ34を取得できるようになる。さらに、制御プログラム30は、I/O装置14A〜14Cの動作を管理し、あらゆる解決手段を用いて、植物データ34のようなデータを管理すること(例えば、保存し、検索し、作成し、操作し、整理し、提示するなど)ができる。

0020

いずれにせよ、コンピュータシステム20は、インストールされた制御プログラム30のようなプログラムコードを実行することができる一つ又は複数の汎用コンピュータ製品コンピュータ装置)を含むことができる。本明細書での記載として、「プログラムコード」は、情報処理能力を有するコンピュータ装置が、直接的に、又は次の(a)他の言語、コード又は表記への変換、(b)異なる資料形式での複製、及び/又は(c)解凍、の任意の組み合わせの後できる。、特定の動作を実行するように、あらゆる言語、コード又は表記による命令集合を意味するものと理解される。この点で、制御プログラム30は、システムソフトウェア及び/又はアプリケーションソフトウェアのあらゆる組み合わせとして具現化することができる。

0021

さらに、モジュールセット32を用いて、制御プログラム30を実施することができる。この場合において、モジュール32は、コンピュータシステム20が制御プログラム30によって使用される一連タスクを実行することができるようにし、制御プログラム30の他の部分とは別に、個々で開発され、及び/又は実行されるようにすることができる。本明細書の記載において、「コンポーネント」の用語は、ソフトウェアの有無を問わず、あらゆる解決手段を用いてそれに関連して説明した機能的に実行するあらゆるハードウェアの構成を意味する。一方、「モジュール」は、コンピュータシステム20に、あらゆる解決手段を用いてそれに関連して説明した動作を実行できるようにするプログラムコードを意味する。処理コンポーネント22を含むコンピュータシステム20の記憶コンポーネント24に固定される時、モジュールは動作を実行するコンポーネントの実質的な部分である。ともかく、2以上のコンポーネント、モジュール、及び/又はシステムは、各ハードウェア及び/又はソフトフェアのいくつか/全部を共有してもよいことが理解される。さらに、本明細書で説明される機能のいくつかは実行されなくてもよく、又は、付加的機能がコンピュータシステム20の一部として含まれていてもよい。

0022

コンピュータシステム20が、複数のコンピュータ装置を含む時、各コンピュータ装置はそこに固定される制御プログラム30の一部(例えば、1つ又は複数のモジュール32)のみを有することができる。しかしながら、コンピュータシステム20及び制御プログラム30は、本明細書に記載のプロセスを実行することができるいくつかの可能な同等のコンピュータシステムの代表にすぎないと理解される。この点で、他の実施形態では、コンピュータシステム20及び制御プログラム30によって提供される機能は、プログラムコードの有無を問わず、汎用的な及び/又は特定の目的のハードウェアのあらゆる組み合わせを含む1つ又は複数のコンピュータ装置によって少なくとも部分的に実行することができる。

0023

ともかく、コンピュータシステム20が複数のコンピュータ装置を含む時、それらコンピュータ装置は、あらゆる種類の通信回線を介して通信することができる。さらに、本明細書に記載のプロセスを実行する一方、コンピュータシステム20は、あらゆる通信回線を用いて1つ又は複数の他のコンピュータシステムと通信することができる。いずれの場合においても、通信回線は、光ファイバー有線、及び/又は無線回線の様々な種類のあらゆる組み合わせを含むことができ、1つ又は複数の種類のネットワークのあらゆる組み合わせを含むことができ、及び/又は転送技術及びプロトコルの様々な種類のあらゆる組み合わせを利用することができる。

0024

本明細書で説明するように、制御システム12は、I/O装置14A−14Cのあらゆる様々な可能な組み合わせを用いて、例えば、植物の葉のような植物2のカビを制御するように構成することができる。図示されるように、制御システム12は紫外光源セット14Aを含むことができる。紫外光源セット14Aは、その動作の間に紫外線を照射するように構成された1つ又は複数のあらゆる組み合わせを含む。紫外光源14Aの例示的な種類としては、紫外発光ダイオード(LED)、高輝度紫外ランプ(例えば、高輝度水銀ランプ)、放電ランプスーパールミネッセントLED、レーザーダイオードなどを含む。紫外光源14Aは、広いスペクトルの紫外線(例えば、複数のピーク波長を有するスペクトル分布、又はある波長範囲にわたるピーク)、又は狭いスペクトルの紫外線(例えば、単一ピーク波長を有するスペクトル分布)を照射するように構成することができる。

0025

さらに、制御システム12はセンサーセット14Bを含むことができる。センサー14Bの各々は、植物2及び/又はその成長環境の1つ又は複数の様々な属性のあらゆる組み合わせに関するデータを取得するように構成することができる。例示的なセンサー14Bは、放射線可視光(光)、紫外線、赤外線マイクロ波テラヘルツなど)センサー、湿度センサー温度センサーガス(例えば、二酸化炭素)センサーなどである。一実施形態において、センサーセット14Bは、制御システム12がカビ及び/又はバクテリアを検出することを可能にして植物2に関するデータを取得することができる、少なくとも一つのセンサーを含む。さらに、センサーセット14Bは、制御システム12が植物2の全体的な健康状態を判定することを可能にする、植物2に関するデータを取得するための1つ又は複数のセンサーを含むことができる。

0026

制御システム12は、環境装置セット14Cを含むこともでき、植物2の成長環境の1つ又は複数の属性に影響を与えるように動作させることができる。例示的な環境装置14Cは、水源化学処理(例えば、農薬、防カビ剤など)源、ガス(例えば、二酸化炭素)源、空気源水蒸気源、加熱及び/又は冷却装置、光(例えば、可視光、紫外光、赤外光など)源、加湿器除湿器などを含む。例示的な光源は、可視光発光ダイオード白熱光赤外発光ダイオード紫外線ランプなどを含む。例示的な実施形態において、空気源はファンなどを含み、植物の1つ又は複数の表面を動かす風を生成する。それによって、いくつかの表面に対して、紫外線、化学的及び/又は他の治療を可能にする。

0027

本発明のさらなる態様は、I/O装置14A−14Cの種類のいくつか又は全ての特定の組み合わせにとともに示され、記載される。本発明は図面に示される特定の組み合わせの実施形態に限定されないものとして理解される。また、図面は例示されている特有の特徴の説明を明確にするために、制御システム12の全ての構成が示されないことが理解される。本明細書において、特に明記しない限り、本明細書に示され、記載されるさらなる実施形態の各々は、他の実施形態に関連して示され、記載される1つ又は複数の特徴と組み合わせて実施することができる。しかしながら、様々な実施形態は、本明細書に示され、記載される特徴の全てを有することなく実施することができる。

0028

コンピュータシステム20は、植物データ及び/又は所定の治療スケジュールに基づいて、様々なI/O装置14A−14Cのさまざまな動作パラメータ調整することができることが理解される。治療スケジュールは、特定の種類の植物2、治療される植物の表面の種類及び/又は位置、植物2の成長(例えば、成長サイクルにおけるもの)、及び/又は植物2の成長環境の1つ又は複数の属性に対して設定することができる。例えば、コンピュータシステム20は、植物が開花段階、果実形成段階幼苗段階、収穫段階にあるかどうかに基づいて、植物2の紫外線治療の属性セットを調整することができる。一実施形態では、制御システムは、植物2を評価し、及び/又は調整するために、選択的にI/O装置セット14A−14Cのいくつか又は全てを動かすことができる。そのような動作は、I/O装置セット14A−14Cが栽培地内の植物2の異なる表面、複数の植物を評価し、及び/又は処置することを可能にする。

0029

本明細書に記載の制御システム12の一実施形態は、農場温室などの、多くの植物を含む栽培地で実施することができる。植物は、同じ種類、又は多数の種類とすることができ、同じ又は異なる成長とすることができる。本明細書において、制御システム12又はその構成は、栽培地の異なる領域に位置する植物2を判定し、及び/又は治療するために、選択的に動かすことができる。さらに、制御システム12の一実施形態は、複数の植物治療コンポーネントを含むことができ、1つ又は複数の中央制御コンポーネントによって管理される。この場合、各植物治療コンポーネントは、I/O装置セット14A−14C、及びI/O装置セット14A−14Cを動作させるための車載制御装置(例えば、コンピュータシステム)を含むことができる。車載制御装置は、情報を送信及び受信するために、中央制御コンポーネントと通信することができる。例えば、車載制御装置は中央制御コンポーネントに植物及びカビ又はバクテリアの存在に関する情報を提供する。一方、中央制御コンポーネントは車載制御装置に評価及び/又は治療する領域、治療プログラムなどに関する情報を提供する。

0030

制御システム12の一実施形態は、多数の物理的に区別されたコンポーネントを含むことができる。物理的に区別されたコンポーネントは、それぞれが特有の目的を持つ複数の種類のコンポーネントを含むことができる。さらに、1つ又は複数の物理的に区別されたコンポーネントは、自動的に動作することができ、また、その動作は中央制御コンポーネントによって制御されることができる。例えば、そのような物理的に区別されたコンポーネントは、カビの存在する植物を評価し、及び/又は治療するためのコンポーネント、植物の成長環境に影響を与えるコンポーネント、植物から果実又は野菜を収穫するためのコンポーネントなどを含むことができる。

0031

この点で、図2A及び図2Bは、実施形態に係る複数の特定の例示的な制御システムの構成図を示す。図2Aにおいて、制御システムは、固定位置に配置されたコンピュータシステムを含む中央制御コンポーネント40を含む。中央制御コンポーネント40は、(例えば、無線通信手段を用いて)通信することができ、1つ又は複数の植物治療コンポーネント42を制御することができる。各植物治療コンポーネント42は、1つ又は複数のカビ制御コンポーネント42Aを含むことができ、カビ制御コンポーネント42Aは、カビを処理する1つ又は複数のI/O装置(例えば、紫外光源、殺菌源など)を含む。さらに、植物治療コンポーネント42は、植物フィードバックコンポーネント42Bを含むことができ、植物フィードバックコンポーネント42Bは、植物に関するフィードバックデータを取得するための1つ又は複数の装置(例えば、放射線センサー)を含むことができる。例えば、フィードバックデータは、治療を必要とする植物の領域を特定し、有効的な処置を決定し、治療を必要とする問題の種類を特定するために、植物治療コンポーネント42に配置された車載制御装置42C(例えば、図2Bのコンピュータシステム)によって処理されることができる。植物治療コンポーネント42(例えば、車載制御装置42)は、植物を評価し、及び/又は治療した後に、中央制御コンポーネント40にフィードバックを提供することができる。

0032

さらに、中央制御コンポーネント40は、環境制御コンポーネント44と通信することが示されている。この点で、中央制御コンポーネント40は、植物の成長環境の1つ又は複数の属性に影響を与える環境制御コンポーネント40に含まれるいくつかの装置を動作することができる。例えば、中央制御コンポーネント40は、水源、人工光源などを動作することができ、植物の健全な成長のための成長環境を作る。一実施形態において、環境制御コンポーネント44はいくつかの装置を含むことができ、装置は固定位置に配置されてもよく、中央制御コンポーネント40によって異なる位置に移動してもよい。とりわけ、中央制御コンポーネント40は、一方のコンポーネントの動作が他方のコンポーネントの動作に不利な干渉を与えないことを保証するために、環境制御コンポーネント44と植物治療コンポーネント42の動作を連動することができる。例えば、中央制御コンポーネント40は、植物治療コンポーネント42によって実行される治療の前又は間に、予定されていた散水が行われないことを保証することができる。

0033

図2Bに示す制御システムは、さらに植物成長コンポーネント46を含むことが示されている。植物成長コンポーネント46は、例えば、寄生攻撃(例えば、カビ)に対する対応及びそれに続く植物治療コンポーネント42による治療において、健全な植物成長を評価し、及び/又は支援するように構成されたI/O装置セットを含むことができる。例えば、植物成長コンポーネント46は植物保存コンポーネント46Aを含むことができ、植物保存コンポーネント46Aは、植物光合成の促進やフラボノイド増加のためのI/O装置セットを含む。この点で、植物保存コンポーネント46Aは、280nmから300nm(より特定の実施形態では285−295nm)の範囲で紫外光を照射することができる紫外光源や可視光源などを含む。植物フィードバックコンポーネント46BはI/O装置セットを含むことができ、I/O装置セットは、植物成長コンポーネント46(例えば、車載制御装置)に、植物がどのような支援を必要とするか、もしあれば、効果的な支援を含めて判定することを可能にする植物データを取得することができる。

0034

中央制御コンポーネント40の一実施形態は、植物成長を処理し、支援するための目標パラメータセットを決定するために、フィードバックループの一部として、いくつかのコンポーネント42、44、46の動作の1つ又は複数の態様を評価し、調整するための植物治療コンポーネント42及び/又は植物成長コンポーネント46によって提供されたデータを使用することができる。この点で、図3は、例示的なフィードバックプロセスを示し、そのフィードバックプロセスは、本実施例によれば、本明細書に記載の制御システムによって実施することができる。

0035

図2B及び3を参照すると、動作A10において、中央制御コンポーネント40は、例えば、植物治療コンポーネントセット42の一つによる評価のための栽培地の次の領域を選択することができる。中央制御コンポーネント40は、植物治療コンポーネント42に、選択された領域に移動し、その領域の植物を評価するよう指示を提供することができる。一実施形態において、制御システムは、中央制御コンポーネント40によって動作される複数の植物治療コンポーネント42を含むことができる。この場合において、中央制御コンポーネント40は、栽培地の異なる領域の複数の植物治療コンポーネント42を指示し、異なる領域で並行して本明細書に記載のプロセスを実行することができる。

0036

評価は、先のカビ治療後のフォローアップ評価若しくはあらゆるカビ又は他の寄生攻撃が植物に存在するかどうかを判定するための周期的評価とすることができる。この点で、動作A12において、中央制御コンポーネント40は、その領域が以前に寄生攻撃に対して治療されているか、もしそうであれば、フォローアップ評価が必要かどうかを判定することができる。

0037

フォローアップ評価が必要である場合、動作A14において、植物治療コンポーネント42は先の治療の有効性だけでなく植物の健康の最新状態を評価することができる。例えば、植物治療コンポーネント42は、植物、特にカビを処理した植物の葉の画像データを取得することができ、その処理後にカビが残っているかどうか、及び/又は処理された領域の健康、及び/又は全体としての植物を判定するために画像データを処理する。

0038

動作A16において、中央制御コンポーネント40は、必要であれば、植物治療コンポーネント42によって取得されたフィードバックに基づいて、処置プロトコルに1つ又は複数の調整を行うことができる。例えば、中央制御コンポーネント40は、処置プロトコル、追加処置などの補足的な紫外線照射の1つ又は複数の属性を調整することができる。そのような調整は、植物に大きな影響(悪影響)を及ぼすことなく、寄生攻撃を標的にするために、使用される放射線の時間、強度、及び/又はスペクトルパワー分布のうちの1つ又は複数を含むことができる。さらに、調整は、植物に対するI/O装置の位置(垂直及び/又は水平)の調整を含むことができる。中央制御コンポーネント40は、植物の種、植物の成熟度、寄生攻撃の種類、栽培地内の植物の位置に基づいて1つ又は複数の調整を個別に行うことができる。ともかく、中央制御コンポーネント40は、栽培地の植物の将来の治療に用いるため、修正された治療プロトコルを保存することができる。

0039

一実施形態において、処理プロトコルに対する調整がユーザー11(図1)によって行うことができる。例えば、中央制御コンポーネント40は、カビの成長が特定され治療された、いくつかの領域を示す栽培地の地図を生成することができる。さらに、地図は、行われた治療の有効性を示すことができる。中央制御コンポーネント40は、ユーザー11への提示のための地図を提供することができる。ユーザー11は、地図を検討し、中央制御コンポーネント40にフィードバックを提供することができる。そのようなフィードバックは、中央制御コンポーネント40によって行われる治療プロトコルへの1つ又は複数の変更を認識することができる。例示的な変更は、紫外線の強度、持続時間、及び/又はスペクトルのパワー分布、紫外光源の位置などに対する変更を含む。より特定の実施形態では、ユーザー11は、地図を検討し、治療プロトコルへの変更を認識するためのスマートフォンアプリを利用する個人を含む。

0040

ともかく、動作A18において、植物治療コンポーネント42は、カビのような1つ又は複数の寄生生物の存在する領域内の植物を評価することができる。動作A20において、植物治療コンポーネント42は、植物が治療を必要とするかどうかを判定することができる。もしそうであれば、動作A22において、植物治療コンポーネント42は、中央制御コンポーネント40から治療プロトコルを取得することができる。例えば、治療プロトコルは、寄生攻撃の範囲、植物の種類、植物の成熟度、先の処理の有効性などに応じてカスタマイズすることができる。動作A24において、植物治療コンポーネント42は、領域内の植物に治療プロトコルを適用することができる。

0041

一旦完了し、動作A26において、植物治療コンポーネント42が、他の領域が評価を必要とするかどうかを判定することができる。もしそうであれば、プロセスは、動作A10に戻ることができ、植物治療コンポーネント42は、中央制御コンポーネント42から指示を受信することができる。他の領域が評価を必要としないとき、動作A28において、植物治療コンポーネント42は次の評価期間に到達するまでそのまま待機する。例えば、植物治療コンポーネント42は栽培地内の植物から離れた位置に動き、中央制御コンポーネント42から信号を受信するまで低電力スリープ)モードに入ることができる。

0042

栽培地全体が評価され、及び/又は治療されているとき、中央制御コンポーネント40は、その後の評価及び/又は治療がいつ必要となり得るかを決定することができる。例えば、中央制御コンポーネント40が、もしあれば、カビ処理が行われた領域を記録し、評価がカビを示さなかった領域が存在する早期にフォローアップするために、そのような領域及び周囲の領域にフラグを立てることができる。そのようなフォローアップは治療の有効性を評価するだけでなく、カビが周囲に拡散するかどうかも判定することができる。

0043

図3のプロセスは、カビの処理を改良及び改善するためのフィードバックプロセスを示すが、本明細書に記載の制御システムは、植物成長コンポーネント46の動作を改良及び改善するために同様のプロセスを使用することができることが理解される。さらに、植物治療コンポーネント42により取得されたフィードバック及び/又は植物成長コンポーネント46は、環境制御コンポーネント44及び/又は他の植物治療コンポーネント42及び/又は植物成長コンポーネント46などの他のコンポーネントを動作する1つ又は複数の態様を調整し、改良するために、中央制御コンポーネント40によって使用され得る。例えば、中央制御コンポーネント40は、紫外線(例えば、中心波長430nm及び650nm)の量及び/又は種類、赤外線の量などの1つ又は複数を調整することができる。中央制御コンポーネント40によって調整され得る他の例示的な植物の成長条件は、湿度レベル、温度、土壌内水レベル栄養素含有量、水pHバランスエチレンベル二酸化炭素レベル蒸気レベルなどを含む。さらに、中央制御コンポーネント40は、植え付け密度、栽培地内の位置などの成長環境及びそれらの植物の成長に与える影響の他の属性を記録し、評価することができる。

0044

本明細書で説明するように、本明細書に記載の制御システムは、植物の評価及び又は治療で使用されるいくつかのI/O装置の組み合わせを含むことができる。さらに、これらのI/O装置は、植物に対して移動可能なI/O装置及び/又は固定位置に配置されるI/O装置を含むことができる。I/O装置を配置及び/又は移動する特定の解決手段だけでなくI/O装置の特定の組み合わせは、評価の種類及び/又は実施される治療/成長支援だけでなく、1つ又は複数の植物の属性及び対応する成長環境に基づいて選択することができる。

0045

図4は、実施形態に係る制御システム12(図1)のI/O装置14A−14Cのより特定の例示的構成を示す。図4に示されるように、制御システムは支持構造50を含み、支持構造50は、I/O装置セット14A−14Cを用いる制御システムによって植物表面4の評価及び治療を可能にするために、植物2(図1)の表面4に対して配置されたI/O装置セット14A−14Cを支持する。例えば、I/O装置14A−14Cは、カビの存在を以前検出したデータを取得し、そこに存在するかもしれないカビを処理するために植物表面4に紫外線を照射することができる。

0046

より特定の例示的な実施形態では、支持構造50は複数の紫外光源14Aを含み、紫外光源14Aは、植物表面4のカビ6の範囲を一致するように所定の目標強度分布を有する紫外線を照射するよう動作することができる。紫外光源14Aは、260ナノメートルから310ナノメートル(より特定の実施形態では260から290ナノメール)の範囲でピーク波長を有する紫外線を照射するように構成することができる。紫外光源14Aは紫外光源の波長サブセットを含み、そこでは各波長サブセットは、他の波長サブセットの紫外光源によって照射されるピーク波長と異なる波長を有する紫外線を照射するように構成された1つ又は複数の紫外光源を含む。さらに、紫外光源14Aは紫外光源の領域サブセットを含み、各領域サブセットは、照射の異なる物理的領域に対応する。この場合、各領域サブセットは複数の波長サブセットを含むことができる。

0047

制御システムは、植物表面4の所定の照射を提供するために、1グループとして、単独のサブセットで、及び/又は各紫外光源14A単独で、紫外光源14Aを動作することができる。この点で、センサーセット14Bによって取得されたフィードバックに基づいて、制御システムは、植物表面4に存在するカビ又はバクテリアを効果的に殺菌するために、紫外光源14Aによって生成された紫外線の少なくとも1つの属性を調整することができる。例えば、制御システムは、放射強度、線量、時間、スペクトルパワー分布、方向、植物表面4の位置、広がりなど、の1つ又は複数を調整することができる。制御システムは、動作された紫外光源の特定の組み合わせを変更し、パルス又は連続モードで紫外光源を動作するなどして、そのような調整を実施することができる。

0048

さらに、支持構造50は、カビを検出するデータを取得するための1つ又は複数のセンサー14Bを含むことができる。例えば、例示的な実施形態において、支持構造50は、少なくとも、植物表面4の画像データを取得することができる可視光カメラを含む。しかし、可視光カメラは、植物表面4のカビ又はバクテリアの存在を判定するために処理することができるデータを取得するために実施することができるいくつかのセンサーの単なる例示であることが理解される。他の例示的なセンサー14Bは、赤外線、テラヘルツ、紫外線、又はマイクロ波検出器を含み、それら各検出器は、植物表面4のバクテリア又はカビの存在を判定するためのデータを取得することができる。

0049

ともかく、センサー14Bは、植物表面4から反射率測定に対応するデータを取得することができ、制御システムは、かなりの量のカビ又はバクテリアの存在なしに、植物表面4のカビ又はバクテリアとその反射率との間の違いを識別して分析することができる。同様に、センサーは植物表面4から蛍光信号に関するデータを取得することができ、制御システムは、カビ又はバクテリアの存在を分析することができる。例えば、撮像系センサー14Bでは、制御システム(例えば、図1のコンピュータシステム20)は、カビ6の存在及び範囲を判定するための画像データを処理することができる。さらに、植物データは、例えば、画像データの中のカビ6(例えば、色)及び/又は蛍光信号(例えば、蛍光強度)の1つ又は複数の属性を評価することによって、植物表面4のカビ6の密度を判定するために処理されることができる。制御システムは、カビ6の密度に基づいて、紫外光源14Aによって照射される紫外線の強度を調整することができる。

0050

制御システムは、また、植物表面4に実施した先の治療の効果を判定するために、センサー14Bによって取得されたデータを評価することもできる。例えば、植物データを評価して、治療後にカビが残っているかどうか、植物に対する紫外線の影響(例えば、紫外線照射による植物の変化)などを判定することができる。制御システムは、評価を基にして将来の治療の1つ又は複数の属性を調整することができる。

0051

制御システムによる評価のための十分な品質の植物データの取得を容易にするために、支持構造50は、1つ又は複数のセンサー14Bとともに動作することができる環境装置14Cを含むこともできる。例えば、センサー14Bが、可視光カメラのような撮像装置である場合、環境装置14Cは、可視光源のような撮像されている1つ又は複数の放射線源を含むことができ、撮像装置と連動して動作することができる。同様に、蛍光を評価するために、環境装置14Cは、センサー14Bとともに動作することができる蛍光を誘導する放射線源を含むことができる。

0052

制御システム12は、本明細書に記載の植物データを処理することによってカビが存在すると判定された位置のカビ6を効果的に駆除するために、植物表面4に対しての放射線の強度を調整し、分布とすることができる。紫外光源14Aの動作を調整することに加え、制御システムは、紫外光源14Aを動かして目標位置に紫外線を向けることができる。この点で、支持構造50は、植物表面4に対して2つ以上の任意の組み合わせで、そこに取り付けられたI/O装置の移動を可能にするあらゆる種類の機構を接続することができる。例えば、支持構造50は、垂直方向及び/又は水平方向の移動範囲だけでなく、ある範囲の角度にわたって、一軸を中心に、及び/又は端部を中心に回転することができる。制御システムは、評価及び/又は植物表面4の治療のためにI/O装置を適切に配置してそのような動きを利用することができる。

0053

一実施形態において、本明細書に記載の制御システムは、所定の位置に紫外線を向けるために1つ又は複数のさらなるコンポーネントを利用することができる。例えば、制御システムは紫外線ミラー52を利用することができ、それは紫外光源14Aによって照射された紫外線を植物表面、例えば、葉の下側に向け直すことができる。支持構造50と同様に、紫外線ミラー52は植物成長環境、例えば、土壌の上に配置することができる。紫外線ミラー52は、例えば、研磨されたアルミニウムフッ素化ポリマー(例えば、PTFE、EFEP、ETFEなど)などのポリーマーフィルムなどを含むあらゆる種類の紫外線反射材料で作製することができる。

0054

I/O装置セットは、異なる照射極性分布を有する放射線を照射する紫外及び/又は他の放射光源を含むこともできる。例えば、図4Bに示されるように、支持構造50は、拡散放射線を照射する紫外光源、及び収束放射線を照射する紫外光源を含むことができる。本明細書で用いられるように、収束放射光源は、放射光源の照射面から少なくとも10cmに位置し、放射光源の直径の最大10倍となる表面領域に、照射強度の少なくとも10%を伝達する放射光源であることが理解される。拡散放射光源は、収束放射光源の基準を満たさないあらゆる光源である。一実施形態において、引用文献により本明細書に組み込まれる米国特許出願14/478,266号に記載される解決手段などの1つ又は複数の拡散透明要素52を利用して、放射光源セットによって照射される放射線の拡散性を高めることができる。一実施形態において、放射光源14Aを支持構造50に対して移動(例えば、回転)させることができるように、1つ又は複数の放射光源14Aを支持構造50に取り付けることができる。

0055

特定の支持構造50は、紫外光源、センサー、及び/又は環境装置のあらゆる組み合わせを含むことができる。この点で、図4Cは、紫外光源及びいくつかの環境装置14Cの組み合わせを含む例示的な支持構造40を示す。この場合において、環境装置は、ガス源、空気源、及び化学処理源を含む。しかしながら、この特定の組み合わせは、いくつかの可能な組み合わせの単なる例示であることが理解される。さらに、図4A−4Cに示される配置は、単なる例示的な概略図であり、本発明の実施形態は、示された配置に限定されないことが理解される。

0056

本明細書に記載の制御システムの実施形態は、植物に対して紫外光源及び/又は他のI/O装置を配置するために、あらゆる様々な方法を使用することができる。例えば、図5は、一実施形態に係る制御システムのI/O装置のより特定の例示的構成を示す。この場合において、植物はブドウであり、それは構造から吊り下げられている。図示するように、メッシュ54を利用して、例えば、構造からぶら下がっているブドウに隣接して植物の天蓋内に1つ又は複数のI/O装置(例えば、紫外光源14A)を配置することができる。これはメッシュの単なる例示的な利用であり、メッシュは、地面及び/又は植物の根及び土壌の近くなどのあらゆる様々な位置の中であらゆる様々なI/O装置を配置して利用することができ、そこでのカビの発生を防止する。さらに、メッシュ54は、植物の葉の底部、下部の葉、植物のなどを照射するために植物の底部近くに配置することができる。メッシュ54は、クリスマスライトに典型的に使用されるメッシュ/ネットなど、あらゆる種類のメッシュとすることができる。この点で、メッシュ54は、対応する用途に基づいて選択された間隔で二次元パターンに配置された紫外光源14Aを含むことができる。

0057

さらに、制御システムは1つ又は複数のポール56を含むことができ、各ポール56は、そこから1つ又は複数のI/O装置を支持することができる。例えば、ポール56は、本明細書に記載の撮像装置など、1つ又は複数の紫外光源14A及び/又は1つ又は複数のセンサー14Bを含むことができる。ポール56は、固定された高さであってもよく、又は格納式であってもよい。後者の場合、ポール56は、植物の成長に追随するようにしてI/O装置14A、14Bを配置するように延長することができる。さらに、ポール56は、栽培地における他の動作への干渉を避けるため、I/O装置14A、14Bの使用の間は格納することができる。

0058

図6は、一実施形態に係る植物の根を治療する制御システムのI/O装置の例示的構成を示す。そのような構成は、例えば、土壌の存在なく、水栽培で成長する植物において利用することができる。この場合において、及び/又は他の種類の植物において、植物2の根の構造の少なくともいくつかは、あらゆる種類の地面又は混合物8の外側の空気に曝すことができる。ともかく、根の治療システムは、植物2の根の構造で覆い及び/又は混じり合うメッシュ様構造58に配置された紫外光源14Aを含むことができる。紫外光源14Aは、カビに効果があり、バクテリアの水を消毒するなどに適した波長又は波長の組み合わせを有する紫外線を照射することができる。

0059

本明細書に記載の制御システムは、いくつかの電子ドライバ電源、及び/又は他の機構を含み、これらは本明細書に記載のI/O装置の選択的動作(例えば、電力の印加)を可能にすることが理解される。そのような特徴は、本発明の特有の特徴を明確に説明するために、特に図示及び記載されていない。さらに、本明細書に記載の制御システムは、栽培地で成長している植物周辺のI/O装置を支持し、配置し、及び/又は再配置するための様々な種類の構造及び機構のあらゆる組み合わせを組み込むことができる。例えば、制御システムの一実施形態は、植物の様々な部分にI/O装置を配置するために、移動可能で、回転可能なロボットアームを利用することができる。

0060

この点で、図7は、一実施形態に係る本明細書で記載の制御システムのI/O装置及び支持構造体を示す。この場合において、支持構造体は、植物2のいくつかの部位に紫外線照射(及び/又は本明細書で記載する他の処理)が行えるように動作する可動アーム60を含む。可動アーム60は、いくつかのセグメント62A−62Cを含むことができ、セグメントのそれぞれは、公知の機構のいずれかを用いて、1つ又は複数の方向64A−64Fに独立して動くことができる。移動方向64A−64Fのみが示されているが、各セグメント62A−62Cは、複数の自由度を任意に組み合わせて構成することができる。図示したように、1つ又は複数のセグメントは、紫外光源14A、センサー14B(例えば、イメージング装置)、及び/又は環境装置14C(例えば、エアジェット)などの、1つ又は複数のI/O装置を含むことができる。カビを検出し、カビによって侵された植物2のいくつかの部位(例えば、いくつかの葉の表面)に紫外線照射が行えるように、制御システムは、可動アーム60及びそれに含まれるI/O装置14A−14Cを動作することができる。

0061

本明細書で説明したように、1つ又は複数のI/O装置を含む構造は、栽培地内で再配置することができる。一実施形態において、そのような構造を、栽培地の異なる位置へ移動するための車両装置を含むロボット装置に設置することができる。別の実施形態では、その構造は、I/O装置を運ぶことができ、栽培地の所定の位置に浮かぶドローンに設置することができる。

0062

本明細書で説明したように、植物を治療する際に使用される紫外光の1つ又は複数の属性は、植物及び/又は植物の成熟度(例えば、ライフの段階)に基づいて変化させることができる。この点で、制御システムの一実施形態は、治療された植物の種類及び/又は植物のライフの段階に基づいて、スペクトルのパワー分布を調整することができる。例えば、図8Aで図示したように、植物のライフの初期段階の間は、長波長で、低強度で、全体的に低線量の優しい紫外線を植物に照射することができる。植物が大きくなる(成長する)につれて、適切に照射を調整することができる(例えば、より短波長、より高強度、及びより全体的に高線量)。一実施形態において、幼苗段階における照射は270から310ナノメートルの範囲であり、成長した(収穫前の)植物における照射は、幼苗段階で使用されるものよりも少なくとも10%未満の波長を有する。

0063

同様に、植物の成長に応じて、紫外線の位置及び/又は方向を調整することができる。例えば、(又は種)では、葉の上から下方に紫外線照射を行うことができる。植物が成長するにつれて、紫外線照射を行うところからの位置及び/又は方向を調整することができ、例えば、葉の下から根構造又は植物の根元近くの地面に対してなど、照射を調整することができる。より特定の実施形態では、制御システムは、植物、及び本明細書に記載のフィードバックプロセスを使用した植物の対応する成長に対して目標とする紫外線特性のセット(波長、強度、線量、方向、位置など)を決定することができる。この場合において、制御システムは、あらゆる影響(不利な又は有利な)とともに、紫外線照射で使用するパラメータ及び/又は付随した環境パラメータを記憶することができ、異なる成長期間の異なる種類の植物における紫外線処理及び/又は成長環境で使用されるターゲット属性を改良及び改善するための情報を評価することができる。

0064

本明細書に記載の制御システムの一実施形態は、いくつかの異なる波長の紫外線を照射するように構成される、いくつかの紫外光源を含むことができる。植物の治療において照射する特定の波長もまた、紫外線処理の目的に基づいて選択することができる。例えば、図8Bは、実施形態により、異なる波長の紫外線が植物に及ぼすことのある異なる影響を示している。この場合において、直接カビのDNAを損傷させ、それによってカビの成長を抑制することでカビを退治するために、制御システムは、250−290ナノメートル(より特定の実施形態では260−285)の範囲で紫外線を照射する紫外光源を含むことができる。また、制御システムは、280−310ナノメートル(より特定の実施形態では280−290ナノメートル)の範囲で紫外線を照射する紫外光源を含むことができ、その紫外光源は、外部ストレスに対する植物防御システム刺激し、いくつかの植物においては抗酸化物質を増加させ、いくつかの植物においてはビタミンDを増加させ、特定の植物においてフラボノイドを増加させ、貯蔵中の食品保存を延長させることができる。より特定の実施形態では、紫外光源セットは、植物中のフラボノイド量を増加させるため、約10nmのFWHMをもちピーク波長295nmを有する紫外線を照射することができる。さらに、制御システムは、350−430ナノメートル(より特定の実施形態では380−420ナノメートル)の範囲で紫外線を照射する紫外光源を含むことができ、それは、特定の植物(例えば、花)の着色を改善し、香りを改善し、風味を増加させることができる。

0065

温室などの栽培地で植物を成長させながら使用する制御システムとして本明細書に示し、記載したが、本発明の態様はさらに様々な代替の実施形態を提供することが理解される。例えば、一実施形態において、本明細書に記載の制御システムを使用して、収穫後や保存段階の農作物において、カビ及び/又は他の寄生攻撃に対処することができる。同様に、本明細書に記載の制御システムは、栽培地で利用される1つ又は複数のコンポーネントを処理する(例えば、殺菌する)ように構成することができる。例えば、制御システムは、植物に水を撒くのに使用される水源/水を処理するように構成することができる。

0066

本発明の様々な態様の上述の記載は、例示及び記載の目的に対しての提示がある。開示された寸分違わない形態に徹底すること又は限定することを意図したものではなく、明らかに、多くの修正及び変形が可能である。当業者にとって明らかであるそのような修正及び変形は、添付の特許請求の範囲で定義されるような発明の範囲内に含まれる。

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