(57)【要約】【課題】箱体における栽培物の成長に寄与することが可能な植物栽培箱及びその栽培方法の提供。【解決手段】植物栽培箱（１）は、マイクロ制御ユニット（１１）と、記憶モジュール（１４）と、光照射調節モジュール（１２）と、箱体（１０）とを含み、箱体（１０）は、栽培物（３）を栽培するための栽培空間（Ｚ１）を有している。記憶モジュール（１４）は、栽培物（３）が各成長段階に必要な成長条件に対応する複数群のパラメータをそれぞれ記録している。マイクロ制御ユニット（１１）は、栽培物（３）の各成長段階において、記憶モジュール（１４）における対応パラメータをそれぞれ採用し、光照射調節モジュール（１２）を制御することによって、箱体（１０）内の環境が栽培物（３）の各成長段階に必要な成長条件を満たすように、箱体（１０）内の光照射の状態を調節する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物栽培箱（１）であって、
箱体（１０）と、記憶モジュール（１４）と、光照射調節モジュール（１２）と、マイクロ制御ユニット（１１）とを含み、
前記箱体（１０）には、栽培物（３）を栽培するための栽培空間（Ｚ１）を有し、
前記記憶モジュール（１４）には、複数群のパラメータが記録され、前記複数群のパラメータは、それぞれ、前記栽培物（３）が各成長段階に必要な成長条件に対応し、
前記光照射調節モジュール（１２）は、前記植物栽培箱（１）の光源として前記箱体（１０）内に配置され、
前記マイクロ制御ユニット（１１）は、前記記憶モジュール（１４）と前記光照射調節モジュール（１２）とに電気的に接続され、前記栽培物（３）の現在の成長段階に応じて前記複数群のパラメータのうち一群の対応パラメータを採用し、当該一群の対応パラメータに基づき、前記箱体（１０）内の光照射の状態が前記栽培物（３）の現在の前記成長段階における必要な成長条件を満たすように、前記光照射調節モジュール（１２）を制御することを特徴とする植物栽培箱。
【請求項２】
前記光照射調節モジュール（１２）は、少なくとも１つの発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の植物栽培箱。
【請求項３】
前記複数群のパラメータは、発芽期パラメータ（１４１）と、育苗期パラメータ（１４２）と、成長期パラメータ（１４３）とを含み、
前記発芽期パラメータ（１４１）は、前記栽培物が発芽期に必要な成長条件に対応し、
前記育苗期パラメータ（１４２）は、前記栽培物が育苗期に必要な成長条件に対応し、
前記成長期パラメータ（１４３）は、前記栽培物が成長期に必要な成長条件に対応することを特徴とする請求項１に記載の植物栽培箱。
【請求項４】
前記発芽期パラメータ（１４１）の内容は、２４時間光照射させることなく１日間持続させることであり、
前記育苗期パラメータ（１４２）の内容は、２４時間光照射して１４日間持続させることであることを特徴とする請求項３に記載の植物栽培箱。
【請求項５】
クロックモジュール（１５）と、計時モジュール（１６）とをさらに含み、
前記クロックモジュール（１５）は、前記マイクロ制御ユニット（１１）に電気的に接続され、現在の時間を提供し、
前記計時モジュール（１６）は、前記マイクロ制御ユニット（１１）に電気的に接続され、前記栽培物（３）の前記発芽期、前記育苗期及び前記成長期が経過したか否かを計算することを特徴とする請求項３に記載の植物栽培箱。
【請求項６】
前記マイクロ制御ユニット（１１）は、集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ，ＩＣ）であり、
前記クロックモジュール（１５）は、リアルタイムクロック（Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ，ＲＴＣ）チップであり、
前記計時モジュール（１６）は、タイマー（Ｔｉｍｅｒ）チップであることを特徴とする請求項５に記載の植物栽培箱。
【請求項７】
前記マイクロ制御ユニット（１１）と前記光照射調節モジュール（１２）とに電気的に接続された光照射調節スイッチモジュール（２１）をさらに含み、
前記マイクロ制御ユニット（１１）は、前記光照射調節モジュール（１２）の光照射強度を決定するように、制御信号によって前記光照射調節スイッチモジュール（２１）のオン・オフ、及び前記光照射調節スイッチモジュール（２１）に通電する電力の大きさを制御することを特徴とする請求項１に記載の植物栽培箱。
【請求項８】
前記光照射調節スイッチモジュール（２１）は、少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含むことを特徴とする請求項７に記載の植物栽培箱。
【請求項９】
前記マイクロ制御ユニット（１１）に電気的に接続された温度調節モジュール（１７）をさらに含み、
前記マイクロ制御ユニット（１１）は、前記栽培物（３）の現在の成長段階に応じて前記複数群のパラメータのうち一群の対応パラメータを採用し、当該一群の対応パラメータに基づき、前記箱体（１０）内の光照射の状態が前記栽培物（３）の前記成長段階における必要な成長条件を満たすように、前記温度調節モジュール（１７）を制御することを特徴とする請求項１に記載の植物栽培箱。
【請求項１０】
前記マイクロ制御ユニット（１１）と前記温度調節モジュール（１７）とに電気的に接続された温度調節スイッチモジュール（２２）をさらに含み、
前記温度調節スイッチモジュール（２２）は、前記マイクロ制御ユニット（１１）によって制御され、
前記温度調節モジュール（１７）は、前記温度調節スイッチモジュール（２２）が電源と接地線との間に順方向接続されている場合、吸熱面によって冷気を発散し、前記温度調節スイッチモジュール（２２）が電源と接地線との間に逆方向接続されている場合、放熱面によって熱気を発散することを特徴とする請求項９に記載の植物栽培箱。
【請求項１１】
光センサ（１３）と、温度センサ（１８）とをさらに含み、
前記光センサ（１３）は、前記マイクロ制御ユニット（１１）に電気的に接続され、前記箱体（１０）の内部及び外部の光線を検知し、
前記温度センサ（１８）は、前記マイクロ制御ユニット（１１）に電気的に接続され、前記箱体（１０）の内部及び外部の温度を検知することを特徴とする請求項１に記載の植物栽培箱。
【請求項１２】
請求項１に記載の植物栽培箱（１）が使用する栽培方法であって、
前記栽培物（３）の第１の成長段階に必要な成長条件に対応する第１パラメータに基づいて前記光照射調節モジュール（１２）を制御する工程と、
前記第１の成長段階が経過した後、前記栽培物（３）の第２の成長段階に必要な成長条件に対応する第２パラメータに基づいて前記光照射調節モジュール（１２）を制御する工程と、
前記第２の成長段階が経過した後、前記栽培物（３）の第３の成長段階に必要な成長条件に対応する第３パラメータに基づいて前記光照射調節モジュール（１２）を制御する工程と、
前記第３の成長段階が経過した後、前記植物栽培箱（１）の動作を停止させる工程とを含むことを特徴とする栽培方法。
【請求項１３】
前記第１パラメータは、発芽期パラメータ（１４１）であり、
前記第２パラメータは、育苗期パラメータ（１４２）であり、
前記第３パラメータは、成長期パラメータ（１４３）であり、
前記第１の成長段階は、発芽期であり、
前記第２の成長段階は、育苗期であり、
前記第３の成長段階は、成長期であることを特徴とする請求項１２に記載の栽培方法。
【請求項１４】
前記発芽期パラメータ（１４１）の内容は、２４時間光照射することなく１日間持続させることであり、
前記育苗期パラメータ（１４２）の内容は、２４時間光照射して１４日間持続させることであることを特徴とする請求項１３に記載の栽培方法。
【請求項１５】
前記第１パラメータに基づいて光照射調節モジュール（１２）を制御する工程は、
前記栽培物（３）を前記栽培空間（Ｚ１）内に植える工程と、
前記栽培物（３）の品種によって前記複数群のパラメータの内容を設定する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の栽培方法。
【請求項１６】
前記植物栽培箱（１）は、前記マイクロ制御ユニット（１１）に電気的に接続された温度調節モジュール（１７）をさらに含み、
前記第１パラメータに基づいて光照射調節モジュール（１２）を制御する工程は、前記第１パラメータに基づき、前記箱体（１０）内の光照射の状態及び温度の状態が前記栽培物（３）の前記第１の成長段階における必要な成長条件を満たすように、前記光照射調節モジュール（１２）と前記温度調節モジュール（１７）とを同時に制御する工程であり、
前記第２パラメータに基づいて光照射調節モジュール（１２）を制御する工程は、前記第２パラメータに基づき、前記箱体（１０）内の光照射の状態及び温度の状態が前記栽培物（３）の前記第２の成長段階における必要な成長条件を満たすように、前記光照射調節モジュール（１２）と前記温度調節モジュール（１７）とを同時に制御する工程であり、
前記第３パラメータに基づいて光照射調節モジュール（１２）を制御する工程は、前記第３パラメータに基づき、前記箱体（１０）内の光照射の状態及び温度の状態が前記栽培物（３）の前記第３の成長段階における必要な成長条件を満たすように、前記光照射調節モジュール（１２）と前記温度調節モジュール（１７）とを同時に制御する工程であることを特徴とする請求項１２に記載の栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の栽培に関し、特に、植物を栽培する栽培箱及びその栽培箱を用いた栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
野菜や果物などの植物の栽培は、例えば、光照射時間、温度、湿度などの異なる気候によって、生産量及び品質に大きな影響が及ぶるため、人工栽培の概念が提案されている。
【０００３】
人工栽培で植物を栽培する方法では、主に室内で人工光や恒温設備などの装置を利用して植物の成長に適する環境を作り出すことが可能なため、室内で優れた植物を直接栽培することができる。しかも、光照射や温度などの環境要因は人工的に直接制御されるため、気候の影響を受けることによって、植物の生産量や品質が不安定になることがない。
【０００４】
一般に、人工栽培は、植物工場で行われる。具体的に、工場には、例えば、暗室領域や光照射領域などの複数の領域が配置され、各領域は異なる環境となるようになっている。例えば、暗室領域では、照明が全く提供されず、２４時間暗室状態である。逆に、光照射領域では、照明が２４時間持続的に提供されている。
【０００５】
工場のスタッフは、植物の成長段階に対する管理を行い、異なる成長段階において、植物をその成長段階に対応する環境の領域に移動させる。例えば、植物が光照射を受けない時期（例えば、植物の発芽期）では、人又はコンベヤによって、植物を暗室領域に移動させて栽培する。一方、植物が光照射を必要とする時期（例えば、植物の育苗期及び成長期）では、植物を光照射領域に移動させて栽培する。このように植物を各領域に移動させて栽培することによって、異なる成長段階においても対応する成長環境で栽培することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記複数の領域やコンベヤが配置される人工栽培方式は、非常に高い構築コストが必要なため、植物を大量に栽培する工場では採用することができるが、個人の使用者が採用することができないといった問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、栽培物の成長段階において、単一の箱体で対応する成長環境を提供し、箱体における栽培物の成長に寄与することが可能な植物栽培箱及びその栽培方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明の一実施形態に係る植物栽培箱は、マイクロ制御ユニットと、記憶モジュールと、光照射調節モジュールと、箱体とを含み、前記箱体には、栽培物を栽培するための栽培空間を有している。具体的に、前記記憶モジュールは、前記栽培物が各成長段階に必要な成長条件に対応する複数群のパラメータをそれぞれ記録している。前記マイクロ制御ユニットは、前記栽培物の各成長段階において、前記記憶モジュールにおける対応パラメータをそれぞれ採用し、前記光照射調節モジュールを制御することによって、前記箱体内の環境が前記栽培物の各成長段階に必要な成長条件を満たすように、前記箱体内の光照射の状態を調節する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の植物栽培箱は、マイクロ制御ユニットにより栽培物の成長段階に合わせて箱体内の環境を調整することによって、箱体内の環境を、栽培物の成長段階に伴って変化させるように、動的に調節することができる。そのため、複数の領域間での栽培物の面倒な搬送が不要となり、使用者の栽培コストを効果的に節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１の具体的な実施例に係る栽培箱の回路ブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１の具体的な実施例に係る栽培箱の外観概略図である。
【図３】図３は、本発明の第１の具体的な実施例の制御回路ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第１の具体的な実施例の制御回路図である。
【図５】図５は、本発明の第２の具体的な実施例の制御回路ブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第２の具体的な実施例の制御回路図である。
【図７】図７は、本発明の第１の具体的な実施例の栽培のフロチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施例について、図を参照しつつ、説明する。
図１及び図２を参照する。図１は、本発明の第１の具体的な実施例に係る栽培箱の回路ブロック図である。図２は、本発明の第１の具体的な実施例に係る栽培箱の外観概略図である。図１に示すように、本発明の植物栽培箱（以下、「栽培箱１」と略称する）は、主としてマイクロ制御ユニット（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ，  ＭＣＵ）１１と、光照射調節モジュール１２と、光センサ１３と、記憶モジュール１４とを含んでいる。マイクロ制御ユニット１１は、光照射調節モジュール１２と、光センサ１３と、記憶モジュール１４とに電気的に接続されている。
【００１２】
図２に示すように、光照射調節モジュール１２は、栽培箱１の箱体１０内に配置され、栽培箱１の光源として、箱体１０内に対して照射を行う。箱体１０内には、１つ又は複数の栽培空間Ｚ１を有し、使用者に１つ又は複数の栽培物３を栽培するように提供する。光照射調節モジュール１２をオフにした場合、箱体１０内は、光を完全に受光することができないため、暗室に形成される。一方、光照射調節モジュール１２をオンにした場合、箱体１０内は、光照射調節モジュール１２から発射された光線を受信することができる。このように、栽培物３は、光照射調節モジュール１２によって成長に必要な光線を得ることによって、栽培空間Ｚ１内において、順調に成長することができる。栽培物３は、例えば、野菜や果物などの様々な植物であってよい。本実施例において、単一の箱体１０内には、同じ品種又は類似な特性を有する植物（即ち、同一又は類似な成長条件を有する植物）を主として栽培する。
【００１３】
本実施例において、光照射調節モジュール１２は、少なくとも１つの発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）を含んでもよい。光センサ１３は、箱体１０の内部及び／又は外部の光線を検知し、光照射強度を生成してマイクロ制御ユニット１１に提供する。マイクロ制御ユニット１１は、この光照射強度に基づいて分析を行い、光照射強度が不十分であると判断した場合、光照射調節モジュール１２をオンにし、輝度を上げるように調整する。光照射強度が強すぎると判断した場合、光照射調節モジュール１２の輝度を下げるように調整するか、光照射調節モジュール１２をオフにする。具体的に、マイクロ制御ユニット１１は、光照射強度が箱体１０内の栽培物３のニーズ（成長条件）が満たされていない場合、光照射強度が不十分であると判断する一方、光照射強度が箱体１０内の栽培物３のニーズを超えている場合（栽培物３のニーズが過度に満たされている場合）、光照射強度が強すぎると判断するようにしている。
【００１４】
記憶モジュール１４には、複数群のパラメータが記録され、複数群のパラメータは、それぞれ、栽培物３の各成長段階に必要な成長条件に対応している。具体的に言えば、複数群のパラメータの内容として、それぞれ、栽培物３が各成長段階における必要な成長条件が記録されている。本発明の主な技術特徴は、マイクロ制御ユニット１１は、栽培物３の現在の成長段階に応じて、複数群のパラメータのうち一群の対応パラメータを選択するとともに、選択した一群の対応パラメータに基づき、箱体１０内の光照射の状態が栽培物３の各成長段階における必要な成長条件を満たすように、光照射調節モジュール１２のオン・オフの制御、及び輝度の調整を行う。
【００１５】
本実施例において、栽培物３の成長段階は、発芽期、育苗期及び成長期を主に含んでいる。複数のパラメータは、発芽期パラメータ１４１と、育苗期パラメータ１４２と、成長期パラメータ１４３とを含んでもよい。ここで、発芽期パラメータ１４１は、栽培物３が発芽期における必要な成長条件に対応し、育苗期パラメータ１４２は、栽培物３が育苗期における必要な成長条件に対応し、成長期パラメータ１４３は、栽培物３が成長期における必要な成長条件に対応している。本実施例において、上記成長条件は、例えば、栽培物３が各成長段階において、光照射を受ける必要な時間、光照射を受けない時間、必要な温度などが上げられるが、これらに限定されない。
【００１６】
具体的に言えば、発芽期において、栽培物３の種子は、十分な水分があれば順調に発芽するため、光照射を受けると、その表面の水分が蒸発する恐れがある。なお、一般的に、２４時間、栽培すると、種子から芽が出る。そのため、本実施例において、一般的に、発芽期パラメータ１４１の内容を、「２４時間光照射させることなく１日間持続させる」に設定すればよい。
【００１７】
育苗期において、栽培物３は、光照射を受けることが必要である。栽培物３は、毎日の単位面積当たりの累計した光照射値（μｍｏｌ／ｍ２）がその新鮮重（Ｆｒｅｓｈ  Ｗｅｉｇｈｔ，  ＦＷ）に比例する。栽培物３の新鮮重を向上させるために、２４時間光照射を受けることが好ましい。なお、栽培物３は、一般的に、光照射を引き続き受光すると、約１４日間後に成長期に入ることができる。そのため、本実施例において、育苗期パラメータ１４２の内容を、「２４時間光照射して１４日間持続させる」に設定すればよい。
【００１８】
成長期に入ると、栽培物３は、その品種によって異なるニーズがある。一般的に、栽培物３は、成長期においても光照射を受ける必要があるが、光照射を受ける時間が長くなると、栽培物３の負荷を超え、葉焼けや葉が黄色くなる状況が生じる（即ち、栽培物３の吸収が代謝より大きい）。そのため、本実施例において、成長期パラメータ１４３は、栽培物３の品種によって異なる内容となっている。
【００１９】
例えば、レタス及びテンサイは、長日植物に属する。そのため、仮に栽培物３がレタスかテンサイである場合、成長期パラメータ１４３の内容を、「１６時間光照射で、８時間光照射なし」に設定すればよい。さらに、例えば、ルッコラは、短日植物に属し、光に対するニーズが高くない。そのため、仮に栽培物３はルッコラである場合、成長期パラメータ１４３の内容を、「１２時間光照射で、１２時間光照射なし」に設定すればよい。
【００２０】
本発明において、マイクロ制御ユニット１１は、栽培物３の現在の成長段階に応じて、記憶モジュール１４内の対応パラメータ（例えば、発芽期で発芽期パラメータ１４１、育苗期で育苗パラメータ１４２、成長期で成長パラメータ１４３）を採用し、採用した対応パラメータに基づき、光照射調節モジュール１２に対する制御を行う。これにより、箱体１０内の環境が栽培物３の現段階における必要な成長条件を満たすことができる。ここで、環境とは箱体１０内の光照射の状態を指すが、これに限定されない。
【００２１】
上記レタスを例として、仮に栽培空間Ｚ１内でレタスを栽培する場合、マイクロ制御ユニット１１は、電源が投入されると、２４時間以内に発芽期パラメータ１４１を採用することによって、箱体１０内に光照射なしで２４時間持続するように、光照射調節モジュール１２をオフにして制御する。２４時間が経過した後、マイクロ制御ユニット１１は、育苗期パラメータ１４２を採用して変更することによって、箱体１０内に光照射で１４日間持続するように、光照射調節モジュール１２をオンにしてレタスに適する輝度に調節するように制御する。１４日間が経過した後、マイクロ制御ユニット１１は、成長期パラメータ１４３をさらに採用することによって、箱体１０内に光照射で１６時間持続し、その後、光照射なしで８時間持続する環境を作る。
【００２２】
上述のように、本発明の栽培箱１によれば、栽培物３は、単一な箱体１０内で各成長段階に必要な成長環境を次々に得ることができ、成長過程において異なる環境に絶えずに移動される必要がないため、とても便利である。
【００２３】
図１に示すように、栽培箱１は、マイクロ制御ユニット１１に電気的に接続され、クロックモジュール１５と、計時モジュール１６とをさらに含んでいる。本実施例において、クロックモジュール１５は、マイクロ制御ユニット１１に現在の時間を提供するリアルタイムクロック（Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ，ＲＴＣ）チップであってもよい。計時モジュール１６は、タイマー（Ｔｉｍｅｒ）チップであってもよい。マイクロ制御ユニット１１は、計時モジュール１６によって、栽培物３の発芽期、育苗期及び成長期が経過したか否かを計算する。本実施例において、マイクロ制御ユニット１１、クロックモジュール１５及び計時モジュール１６は、互いに離間され、電気的に接続される素子であってもよい。また、単一集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ，ＩＣ）に統合されてもよいが、これらに限定されない。
【００２４】
栽培箱１は、マイクロ制御ユニット１１に電気的に接続され、温度調節モジュール１７と温度センサ１８とをさらに含んでいる。温度センサ１８は、箱体１０の内部及び／又は外部の温度を検知し、検知温度を生成してマイクロ制御ユニット１１に提供して分析を行う。マイクロ制御ユニット１１は、記憶モジュール１４における複数のパラメータ１４１〜１４３と検知温度とを比較して、現在の温度が栽培物３の現在の成長段階に必要な成長条件に適するか否かを判断する。また、現在の温度は栽培物３の現在の成長段階に必要な成長条件に適しないと判断した場合、箱体１０内の温度（昇温又は降温）を調節するように、温度調節モジュール１７に対する制御を行う。本実施例において、温度調節モジュール１７は、箱体１０の内部（図２に示す）に配置されているが、これに限定されない。
【００２５】
具体的に言えば、マイクロ制御ユニット１１は、栽培物３の現在の成長段階に応じて、複数のパラメータ１４１〜１４３中の対応パラメータを採用し、その対応パラメータに基づき、栽培箱１は栽培物３の成長段階に伴い、箱体１０内の温度を動態的に調節するように、温度調節モジュール１７を制御する。これにより、箱体１０内の環境が栽培物３の現段階における必要な成長条件を満たすことができる。ここで、環境とは箱体１０内の温度の状態を意味する。さらに、栽培箱１の外部の温度が変わる場合（例えば、気候変動が激しく、又は栽培箱１は異なる温度を有する場所に移動された）、温度調節モジュール１７及び温度センサ１８によって、箱体１０内の温度状態は外部の温度からの影響を受けることなく、箱体１０内を恒温で保持することができる。
【００２６】
本実施例において、温度調節モジュール１７は、１つまたは複数のペルチェ素子から構成されてもよい。ペルチェ素子は、吸熱面と放熱面とを有し、吸熱面によって箱体１０に冷気が発散されることで、箱体１０内の温度を下げ、放熱面によって箱体１０に熱気が発散されることで、箱体１０内の温度を上げる。マイクロ制御ユニット１１で吸熱面及び放熱面を制御することによって、箱体１０内部の温度を一定の値に保ち、恒温効果を達成することができる。
【００２７】
特に、他の実施例において、温度調節モジュール１７及び温度センサ１８を、それぞれ、湿度調節モジュール及び湿度センサに変更してもよい。上記方法により箱体１０内の湿度が維持されることによって、箱体１０内の湿度が栽培物３の各成長段階における必要な成長条件を満たすことができる。
【００２８】
箱体１０は、マイクロ制御ユニット１１に電気的に接続され、栽培箱１を動作させるために必要な電力を提供する電源モジュール１９をさらに含んでいる。本実施例において、電源モジュール１９は、商用電源に接続される電源線、又はバッテリー群であってもよいが、これらに限定されない。箱体１０は、マイクロ制御ユニット１１に電気的に接続され、外部装置（図示せず）に通信接続するための通信モジュール２０をさらに有している。本実施例において、通信モジュール２０は、外部装置に無線接続され、複数のパラメータ１４１〜１４３を設定するための近距離通信（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，  ＮＦＣ）モジュールであってもよいが、これに限定されない。
【００２９】
本発明では、マイクロ制御ユニット１１を集積回路で実現する。また、集積回路上の汎用入出力（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｕｒｐｏｓｅ  Ｉ／Ｏ，  ＧＰＩＯ）端子によって、光照射調節モジュール１２と温度調節モジュール１７とに電気的に接続され、Ｉ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）端子によって、光センサ１３と温度センサ１８とに電気的に接続され、汎用非同期送受信回路（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，  ＵＡＲＴ）によって通信モジュールにインターフェース接続されている。なお、上述した例は本発明の好ましい実施例であるが、これに限定されない。
【００３０】
図３及び図４を参照する。図３は、本発明の第１の具体的な実施例の制御回路ブロック図である。図４は、本発明の第１の具体的な実施例の制御回路図である。図３に示すように、栽培箱１は、光照射調節スイッチモジュール２１をさらに含んでいる。光照射調節スイッチモジュール２１は、マイクロ制御ユニット１１と光照射調節モジュール１２とに電気的に接続されている。
【００３１】
具体的に、マイクロ制御ユニット１１は、光照射調節スイッチモジュール２１に制御信号を出力して、光照射調節スイッチモジュール２１のオン・オフを制御し、さらに、光照射調節モジュール１２が電力（図３で１２Ｖを例とする）を受けて動作するか否かを決定する。本実施例において、光照射調節スイッチモジュール２１がオンになると、光照射調節モジュール１２は、電力を受けて動作することができる。一方、光照射調節スイッチモジュール２１がオフになると、光照射調節モジュール１２は、電力を受けることができないため、動作することができない。また、マイクロ制御ユニット１１は、前記光照射調節スイッチモジュール２１に通電する電力の大きさを制御することによって、光照射調節モジュール１２から発する光照射強度を決定することができる。これにより、この光照射強度を栽培物３の各成長段階におけるニーズに適することができる。
【００３２】
マイクロ制御ユニット１１は、上記ＧＯＩＰ端子によって、高電位又は低電位の制御信号を、光照射調節スイッチモジュール２１に出力する。高電位の制御信号を出力すると、光照射調節スイッチモジュール２１をオンにし、低電位の制御信号を出力すると、光照射調節スイッチモジュール２１をオフにするが、これに限定されない。図４に示すように、本実施例において、光照射調節スイッチモジュール２１は、少なくとも１つの電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，  ＦＥＴ）であり、より具体的に、少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含んでもよいが、これに限定されない。
【００３３】
図５及び図６を参照する。図５は、本発明の第２の具体的な実施例の制御回路ブロック図である。図６は、本発明の第２の具体的な実施例の制御回路図である。図５に示すように、栽培箱１は、マイクロ制御ユニット１１と温度調節モジュール１７とに電気的に接続された温度調節スイッチモジュール２２をさらに含んでもよい。
【００３４】
具体的に言えば、温度調節モジュール１７は、温度調節スイッチモジュール２２が電源と接地線との間に順方向接続されている場合、吸熱面によって冷気が発散される。一方、温度調節スイッチモジュール２２が電源と接地線との間に逆方向接続されている場合、放熱面によって熱気が発散される。
【００３５】
本実施例において、温度調節スイッチモジュール２２は、複数のＭＯＳＦＥＴから構成されている。また、図６に示す実施例において、温度調節スイッチモジュール２２は、第１スイッチ２２１と、第２スイッチ２２２と、第３スイッチ２２３と、第４スイッチ２２４とを主に含んでいるが、これらに限定されない。マイクロ制御ユニット１１は、複数のＧＯＩＰ端子により、高電位又は低電位の複数の制御信号が、温度調節スイッチモジュール２２に出力されることによって、複数のスイッチ（第１のスイッチ２２１〜第４のスイッチ２２４）のオン・オフを制御する。
【００３６】
図６に示すように、温度調節スイッチモジュール２２は、マイクロ制御ユニット１１の制御によって、第１スイッチ２２１及び第３スイッチ２２３がオフになり、第２スイッチ２２２及び第４スイッチ２２４がオフになると、温度調節モジュール１７が電源（１２Ｖ）と接地線（ＧＮＤ）との間が順方向接続されているため、吸熱面を動作させる。温度調節スイッチモジュール２２は、マイクロ制御ユニット１１の制御によって、第２スイッチ２２２及び第４スイッチ２２４がオフになり、第１スイッチ２２１及び第３スイッチ２２３がオフになると、温度調節モジュール１７が電源（１２Ｖ）と接地線（ＧＮＤ）との間が逆方向接続されているため、放熱面を動作させる。しかし、これは本発明の一好ましい具体的な実施例に過ぎず、他の実施例において、温度調節モジュール１７は、ペルチェ素子で実現しなくてもよい。また、温度調節スイッチモジュール２２は、４つのＭＯＳＦＥＴで実現しなくてもよく、これに限定されないものである。
【００３７】
図７は、本発明の第１の具体的な実施例の栽培のフロチャートである。本発明では、栽培物３の各成長段階において、箱体１０内に対応する環境を提供する。以下、詳細について説明する。
【００３８】
まず、使用者は、人又は機械によって、栽培物３を箱体１０内の栽培空間Ｚ１に植える。そして、栽培箱１の電源を入れる（工程Ｓ１０）。同時に、栽培物３の品種によって複数のパラメータ１４１〜１４３の内容を設定する（工程Ｓ１２）。これらパラメータ１４１〜１４３を栽培物３の各成長段階に必要な成長条件に対応させる。上記工程Ｓ１０及び工程Ｓ１２は、実行順序に関係することなく、使用者は、栽培物３を栽培空間Ｚ１に植えてからこれらパラメータ１４１〜１４３を設定してもよい。また、これらパラメータ１４１〜１４３を設定してから栽培物３を栽培空間Ｚ１に植えてもよいが、これに限定されない。
【００３９】
次に、栽培物３の第１の成長段階において、マイクロ制御ユニット１１は、記憶モジュール１４内の第１パラメータを読み取り、第１パラメータに基づいて光照射調節モジュール１２及び温度調節モジュール１７を制御する（工程Ｓ１４）。これにより、箱体１０内の環境が栽培物３の第１の成長段階における必要な成長条件を満たすことができる。本実施例において、第１の成長段階は、栽培物３の発芽期であり、第１パラメータは、発芽期パラメータ１４１であるが、これに限定されない。
【００４０】
マイクロ制御ユニット１１は、計時モジュール１６によって、第１の成長段階が経過したか否か（工程Ｓ１６）を持続的に判断する。第１の成長段階が経過してない場合、工程Ｓ１４を繰り返し実行し、第１パラメータによって光照射調節モジュール１２及び温度調節モジュール１７を持続的に制御する。一方、第１の成長段階が経過している場合、マイクロ制御ユニット１１は、記憶モジュール１４内の第２パラメータに自動的に切り替えて読み取り、第２パラメータに基づいて光照射調節モジュール１２及び温度調節モジュール１７を制御する（工程Ｓ１８）。これにより、箱体１０内の環境が栽培物３の第２の成長段階における必要な成長条件を満たすことができる。本実施例において、第２の成長段階は、栽培物３の育苗期であり、第２パラメータは、育苗期パラメータ１４２であるが、これに限定されない。
【００４１】
同様に、工程Ｓ１８を行った後、マイクロ制御ユニット１１は、計時モジュール１６によって、第２の成長段階が経過したか否か（工程Ｓ２０）を持続的に判断する。第２の成長段階が経過してない場合、工程Ｓ１８を繰り返し実行し、第２パラメータによって光照射調節モジュール１２及び温度調節モジュール１７を持続的に制御する。第２の成長段階が経過している場合、マイクロ制御ユニット１１は、記憶モジュール１４内の第３パラメータに自動的に切り替えて読み取り、第３パラメータに基づいて光照射調節モジュール１２及び温度調節モジュール１７を制御する（工程Ｓ２２）。これにより、箱体１０内の環境が栽培物３の第３の成長段階における必要な成長条件を満たすことができる。本実施例において、第３の成長段階は、栽培物３の成長期であり、第３パラメータは、成長期パラメータ１４３であるが、これに限定されない。
【００４２】
最後に、マイクロ制御ユニット１１は、計時モジュール１６によって、第３の成長段階が経過したか否か（工程Ｓ２４）を判断する。第３の成長段階が経過してない場合、工程Ｓ２２を繰り返し実行し、第３パラメータによって光照射調節モジュール１２及び温度調節モジュール１７を持続的に制御する。第３の成長段階が経過している場合、栽培物３が熟成しているため、栽培箱１は自動的に又は使用者によって手動的に停止し、使用者は、栽培物３の収穫を行うことができる（工程Ｓ２６）。
【００４３】
本発明の栽培箱及びその栽培方法によれば、箱体内の環境（一般的に、光照射状態及び温度状態を指す）を動態的に調節することができる。これにより、単一な箱体によって、栽培物が異なる成長段階における必要な生成環境を提供することが可能である。こうすると、個人使用者が小さなスペースで植物の栽培に便利である。
【００４４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明にあっては種々の変形が可能であって、かかる変形は、特許請求の範囲内に包含される変形である限り本発明の技術的範囲に包含されることに留意すべきである。
【符号の説明】
【００４５】
１  栽培箱
１０  箱体
１１  マイクロ制御ユニット
１２  光照射調節モジュール
１３  光センサ
１４  記憶モジュール
１４１  発芽期パラメータ
１４２  育苗期パラメータ
１４３  成長期パラメータ
１５  クロックモジュール
１６  計時モジュール
１７  温度調節モジュール
１８  温度センサ
１９  電源モジュール
２０  通信モジュール
２１  光照射調節スイッチモジュール
２２  温度調節スイッチモジュール
２２１  第１スイッチ
２２２  第２スイッチ
２２３  第３スイッチ
２２４  第４スイッチ
３  栽培物
Ｚ１  栽培空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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