(57)【要約】  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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【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、紫外線照射の放射強度、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。
【発明の詳細な説明】
【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、及び芽の感染は、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。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、政府の規制、及び農薬で処理された生産物を食べる何人かの消費者の抵抗に起因する、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、感染予防の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ナノメートルのピーク波長で照射する紫外線水銀ランプを採用する。
【発明の概要】
【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】
【図１】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。
【図２Ａ】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。
【図２Ｂ】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。
【図３】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。
【図４Ａ】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。
【図４Ｂ】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。
【図４Ｃ】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８Ａ】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。
【図８Ｂ】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。
【発明を実施するための形態】
【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の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の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／又は無線の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の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、土壌内の水レベル、栄養素含有量、水ｐＨバランス、エチレンレベル、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、植え付けの密度、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、植物の幹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、苗（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を刺激し、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。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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