(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の室内外の壁面に垂直庭園を造成する壁面造園システムにおいて、
前記壁面を覆うように設置され、植物を成長させる本体部と、
前記本体部の上端に配置され、植物に水を供給する灌水部と、
前記本体部の周辺に配置され、植物を撮影する検出部と、
前記検出部で撮影された画像を分析して植物の成長状態を自動的に確認及び記録し、植物の成長状態に応じて管理者に遠隔で告知する管制部とを含んでなり、
前記本体部は、壁面に格子状に取り付けられる複数の骨格パイプと、前記骨格パイプの外面に取り付けられ、平面に仕上げる支え板と、前記支え板の外面に付着し、水分を遮断する防水布と、前記防水布の外面に付着し、植物の根の侵入を遮断する防根フィルムと、前記防根フィルムの外面に少なくとも１つ取り付けられ、植物が生育される植生ボードとを備えることを特徴とする、自動灌水及び植物の成長分析で生育管理が容易な壁面造園システム。
【請求項２】
前記植生ボードは、生コルク（ｒａｗ  ｃｏｒｋ）、炭化コルク（ｃａｒｂｏｎｉｚｅｄ  ｃｏｒｋ）またはこれらの混合物で形成され、一面には所定の大きさと方向に穿設されて植物が生育される複数の植栽孔が備えられ、外面には熱による変形または燃焼を遮断する防炎層が一体に設けられたことを特徴とする、請求項１記載の自動灌水及び植物の成長分析で生育管理が容易な壁面造園システム。
【請求項３】
前記防炎層は、ホウ砂５．０〜１０重量％、ホウ酸０．５〜１．０重量％、リン酸０．５〜１．５重量％、リン酸エステル１０〜２０重量％、エチルリン酸１．０〜２．０重量％、アンモニア０．１〜１．０重量％、エタノールアミン１．０〜５．５重量％を含有し、残部が不可避不純物及び溶媒としての水からなることを特徴とする、請求項２に記載の自動灌水及び植物の成長分析で生育管理が容易な壁面造園システム。
【請求項４】
前記本体部は、防水布と防根フィルムとの間に取り付けられ、耐久性を増加させる補強パイプをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の自動灌水及び植物の成長分析で生育管理が容易な壁面造園システム。
【請求項５】
前記灌水部は、本体部の上端を横切るように配置される灌水パイプと、前記灌水パイプの下端に連続配置され、下方に向かって水を点滴として吐出する灌水ノズルと、前記灌水パイプに連結され、設定時間ごとに水を供給する灌水器とから構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の自動灌水及び植物の成長分析で生育管理が容易な壁面造園システム。
【請求項６】
前記灌水器は、信号に基づいて外部から水を供給する開閉弁と、供給される水を所定の容量で貯蔵する水槽と、貯蔵された水を灌水パイプへ圧送するポンプと、圧送される水を濾過するフィルタと、圧送される水の流量を調節する減圧弁と、設定時間ごとにポンプを作動させるタイマーとから構成されたことを特徴とする、請求項５に記載の灌水及び植物の成長分析で生育管理が容易な壁面造園システム。
【請求項７】
前記検出部は、本体部の前方に向かって配置され、成長する植物の色を撮影するカラーカメラと、前記カラーカメラと同一線上に配置され、本体部から反射される赤外線による深さで植物の大きさを撮影する深さカメラとから構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の灌水及び植物の成長分析で生育管理が容易な壁面造園システム。
【請求項８】
管制部は、カラー画像と深さ画像を呼び出して入力を受けるロードモジュールと、カラー画像と深さ画像において本体部の範囲を分析領域として設定する調整モジュールと、設定された分析領域のみを抽出して植栽部位別に境界区域を区画する配置モジュールと、設定周期ごとに画像を写真として抜粋記録するキャプチャモジュールと、記録された写真の区域別植物の平均色と深さで植物の成長状態を把握する分析モジュールと、分析された写真に境界区域別の成長状態を肉眼で識別可能な色に区分して表示する出力モジュールと、境界区域別植物の成長状態を管理者に可視可聴情報として告知する通知モジュールとから構成されたことを特徴とする、請求項７に記載の灌水及び植物の成長分析で生育管理が容易な壁面造園システム。
【請求項９】
前記壁面造園システムは、本体部の上端に配置され、濾過した空気を植物に向かって送風させて植物の自浄及び蒸散作用を倍加させる人工知能型空気清浄機と、互いに異なる種子が文字、文様及び絵の形で付着したマルチング材が本体部に布設され、成長する植物の色で識別可能な情報を案内する広告板のいずれかでまたは複合的に構成された補助部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の灌水及び植物の成長分析で生育管理が容易な壁面造園システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のマルチング材に種子を付着させる方法において、
前記マルチング材に付着する種類の異なる種子を準備する種子準備段階と、
前記マルチング材に種類の異なる種子が付着する領域を設定する領域設定段階と、
前記マルチング材に設定された領域に応じて付着する種子を指定する種子指定段階と、
前記マルチング材に設定された領域に応じて付着する種子を指定して作成されたファイルを、開閉弁が備えられた複数のホッパーと制御部とからなる種子付着装置の開閉弁の動作とホッパーの位置移動を制御する制御部に入力する種子入力段階と、
前記設定された領域に付着する種子を種子供給用ホッパーに投入する種子供給段階と、
前記ホッパーに保管された互いに異なる種類の種子を領域ごとに付着させる種子付着段階とを含んでなることを特徴とする、灌水及び植物の成長分析で生育管理が容易な壁面造園システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の室内外の壁面に垂直庭園を造成して地球温暖化の対策及び微細粉塵の浄化を図るとともに、室内外の耐燃、防音、断熱素材である炭化コルク壁面緑化技術で冷暖房エネルギーを削減することができる壁面造園システムに関し、より具体的には、植物別の設定周期ごとに自動的に水を供給する潅水システムと共に、植物の成長状態を自動的に分析して告知するモニタリングシステムを適用することにより、植物の生育管理が容易であるのはもとより、周囲環境に応じて最適の環境を造成する人工知能型空気清浄機能に加え、壁面に造成される植物で文字や絵を実現する広告機能を併せ持つ壁面造園システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
壁面造園は、人工的に作られた構造物、例えば建築物の壁面、フェンス、防音壁、コンクリート擁壁及び橋脚などに植物を用いて被覆（植生）する方法であって、公共機関、企業、学校などの室内外に自然にやさしいイメージを構築するために用いられる。
【０００３】
つまり、絵画や彫刻などの芸術的要素と、葉や花の魅力を生かす自然的要素と、園芸環境造園の人工的要素と、それにより得られる美的、景観的要素とが融合している自然にやさしいインテリアである。このような壁面造園により空気浄化、騒音低減などの効果を発揮する。
造園基準は、国土海洋部告示（第２００９−９０５号）によれば、「壁面緑化とは、建築物または構造物の壁面を、植物を利用して前面もしくは部分的に被覆緑化することをいう。」と定義されており、グリーンウォール（ｇｒｅｅｎ  ｗａｌｌ）、プラントウォール（ｐｌａｎｔ  ｗａｌｌ）、エコウォール（ｅｃｏ−ｗａｌｌ）、立面緑化、垂直造園（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｇａｒｄｅｎ）などが壁面緑化と同じ意味で使用されている。
【０００４】
つまり、壁面緑化とは、建築物の壁面、建物を取り囲むフェンスなどの構造物の壁面、道路の擁壁、堰または堤防の護岸などの土木構造物の壁面、及び博覧会・展覧会・イベント会場の自立壁面などの立面に植物で覆うことをいう。
【０００５】
壁面緑化は、屋上緑化に加え、緑地が不足している都市で人為的に構築された建築物や構造物などに立体緑化を行うことにより、都市生態系の形成と快適な環境づくりが可能となる。無機的な都市空間で生物が生息できる空間を広げていき、自然と接することができる緑地を増大させていくことにより、都市における快適さと豊かさを感じることができる。
【０００６】
また、壁面緑化は、都市のヒートアイランド現象の減少、建物の断熱効果による省エネ、壁面の亀裂防止による壁面保護などの利点を得ることができ、人工地盤の造園として、緑地率を高める装置にすることができる。
【０００７】
また、室内壁面緑化は、その文字そのまま意味を解釈すると、建築物の内部空間の垂直面に緑地を造成することをいう。一般的な壁面緑化は、屋外に設置された構造物や建築物の外壁に緑化して緑地を造成することであり、室内の壁面緑化は、室内空間の壁や柱などを用いて室内空間に造園を行う方法である。
【０００８】
このような壁面造園についての例として、特許文献１（発明の名称：室内外造園用装飾）と特許文献２（発明の名称：垂直庭園）が開示されている。
【０００９】
開示された特許文献によれば、その構造が少しずつ異なるが、室内外の壁面に植物が生育されるコルク板と共に、設定周期に応じて植物へ水を自動的に供給する灌水システムを備えており、植物の生育管理の利便性を向上させた。
【００１０】
ここで、壁面造園は、事実上、メンテナンスが最も重要であるが、壁面造園におけるメンテナンスは、人手とコストの面で実質的に困難な問題が多い。すなわち、植物に適切な水分補給だけでなく、新鮮な状態の完全な植物を植栽したとしても、成長途中で植物が枯れたり調子が悪くなったりした場合に植物を交換しなければならない不可避な状況が発生する。
したがって、かかる問題が発生した場合、迅速な解決のために植物の成長状態を正確に測定し、自動的に判断するシステムの導入が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】韓国特許第１０−１４１４９３３号公報（発明の名称：室内外造園用装飾）
【特許文献２】韓国特許公報第１０−１４８５８２４号公報（発明の名称：垂直庭園）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は、かかる従来の問題点を根本的に解決するためのもので、その目的は、植物別の設定周期ごとに自動的に水を供給する潅水システムと共に、植物の成長状態を自動的に分析して告知するモニタリングシステムを適用することにより、迅速な措置だけでなく、熟練度や経験を問わずに非専門家でも誰でも容易かつ便利に植物を管理することができる壁面造園システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明は、構造物の室内外の壁面に垂直庭園を造成する壁面造園システムに関するもので、前記壁面を包むように設置され、植物を成長させる本体部と、前記本体部の上端に配置され、植物に水を供給する灌水部と、前記本体部の周辺に配置され、植物を撮影する検出部と、前記検出部で撮影された画像を分析して植物の成長状態を自動的に確認及び記録し、植物の成長状態に応じて管理者に遠隔で告知する管制部とを含む、壁面造園システムを提供する。
【００１４】
このとき、本発明に係る前記本体部は、壁面に格子状に取り付けられる複数の骨格パイプと、前記骨格パイプの外面に取り付けられ、平面に仕上げる支え板と、前記支え板の外面に付着し、水分を遮断する防止布と、前記防水布の外面に付着し、植物の根の侵入を遮断する防根フィルムと、前記防根フィルムの外面に少なくとも１つ取り付けられ、植物が生育される植生ボードとを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る前記植生ボードは、生コルク（ｒａｗ  ｃｏｒｋ）、炭化コルク（ｃａｒｂｏｎｉｚｅｄ  ｃｏｒｋ）またはこれらの混合物で形成され、一面には設定の大きさと方向に穿設されて植物が生育される複数の植栽孔が備えられ、外面には熱による変形や燃焼を遮断する防炎層が一体に設けられたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る前記防炎層は、ホウ砂５．０〜１０重量％、ホウ酸０．５〜１．０重量％、リン酸０．５〜１．５重量％、リン酸エステル１０〜２０重量％、エチルリン酸１．０〜２．０重量％、アンモニア０．１〜１．０重量％、エタノールアミン１．０〜５．５重量％を含有し、残部が不可避不純物及び溶媒としての水からなることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る前記本体部は、防水布と防根フィルムとの間に取り付けられ、耐久性を増加させる補強パイプをさらに備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る前記灌水部は、本体部の上端を横切るように配置される灌水パイプと、前記灌水パイプの下端に連続配置され、下方に向かって水を点滴として吐出する灌水ノズルと、前記灌水パイプに連結され、設定時間ごとに水を供給する灌水器とから構成されたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る前記灌水器は、信号に基づいて外部から水を供給する開閉弁と、供給される水を所定の容量で貯蔵する水槽と、貯蔵された水を灌水パイプへ圧送するポンプと、圧送される水を濾過するフィルタと、圧送される水の流量を調節する減圧弁と、設定時間ごとにポンプを作動させるタイマーとから構成されたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る前記検出部は、本体部の前方に向かって配置されて成長する植物の色を撮影するカラーカメラと、前記カラーカメラと同一線上に配置され、本体部から反射される赤外線による深さで植物の大きさを撮影する深さカメラとから構成されたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る管制部は、カラー画像と深さ画像を呼び出して入力を受けるロードモジュールと、カラー画像と深さ画像において本体部の範囲を分析領域として設定する調整モジュールと、設定された分析領域のみを抽出して植栽部位別に境界区域を区画する配置モジュールと、設定周期ごとに画像を写真として抜粋して記録するキャプチャモジュールと、記録された写真の区域別植物の平均色と深さで植物の成長状態を把握する分析モジュールと、分析された写真に境界区域別の成長状態を肉眼で識別可能な色に区分して表示する出力モジュールと、境界区域別植物の成長状態を管理者に可視可聴情報として告知する通知モジュールとから構成されたことを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る壁面造園システムは、本体部の上端に配置され、濾過した空気を植物に向かって送風させて植物の自浄及び蒸散作用を倍加させる人工知能型空気清浄機と、互いに異なる種子が文字、文様及び絵の形で付着したマルチング材が本体部に布設され、成長する植物の色で識別可能な情報を案内する広告板のうちのいずれかでまたは複合的に構成された補助部をさらに含むことを特徴とする。
【００２３】
このとき、本発明に係る壁面造園システムは、前記マルチング材に種子を付着させる方法において、前記マルチング材に付着する種類の異なる種子を準備する種子準備段階と、前記マルチング材に種類の異なる種子が付着する領域を設定する領域設定段階と、前記マルチング材に設定された領域に応じて付着する種子を指定する種子指定段階と、前記マルチング材に設定された領域に応じて付着する種子を指定して作成されたファイルを、開閉弁が備えられた複数のホッパーと制御部とからなる種子付着装置の開閉弁動作とホッパーの位置移動を制御する制御部に入力する種子入力段階と、前記設定された領域に付着する種子を種子供給用ホッパーに投入する種子供給段階と、前記ホッパーに保管された互いに異なる種類の種子を領域ごとに付着させる種子付着段階とを含んでなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上の構成及び作用で説明したように、本発明は、次の効果を提供する。
第一に、植物別の設定周期ごとに自動的に水を供給することに潅水システムと共に、植物の成長状態を自動的に分析して告知するモニタリングシステムを適用することにより、迅速な措置だけでなく、熟練度や経験を問わずに非専門家でも誰でも容易且つ便利に植物を管理することができる。
【００２５】
第二に、植生ボードに防炎層がコーティングされることにより、熱による変形や燃焼を防止することができるとともに、優れた防腐性と防虫性で長い寿命を期待することができる。
【００２６】
第三に、人工知能搭載の空気清浄機が、周囲の環境に応じて、自体的に濾過した空気を植物に向かって送風することにより、植物が持つ自浄及び蒸散作用を促進及び倍加させてより快適な環境を造成することができる。
【００２７】
第四に、互いに異なる種子が文字、文様及び絵の形で付着したマルチング材が広告板に布設され、成長する植物の色で識別可能な情報を案内することにより、関心と興味を誘発するとともに広報機能によって付加収益を創出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る壁面造園システムを全体的に示す斜視図である。
【図２】本発明に係る壁面造園システムの本体部を示す分解図である。
【図３】本発明に係る壁面造園システムの本体部を示す部分断面図である。
【図４】本発明に係る壁面造園システムの灌水部を示す系統図である。
【図５】本発明に係る壁面造園システムの管制部を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る壁面造園システムの管制部が植物の成長状態を分析する過程を示す参考写真である。
【図７】本発明に係る壁面造園システムの管制部が植物の成長状態を分析する過程を示す参考写真である。
【図８】本発明に係る壁面造園システムの管制部が植物の成長状態を分析する過程を示す参考写真である。
【図９】本発明に係る壁面造園システムの管制部が植物の成長状態を分析する過程を示す参考写真である。
【図１０】本発明に係る壁面造園システムの管制部が植物の成長状態を分析する過程を示す参考写真である。
【図１１】本発明に係る壁面造園システムの実験結果を示すグラフである。
【図１２】本発明に係る壁面造園システムの変形を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る壁面造園システムの変形を示す参考写真である。
【図１４】本発明に係るマルチング材に種子を付着させる過程を示すブロック図である。
【図１５】本発明に係るマルチング材に種子を付着させる装置を示す斜視図である。
【図１６】本発明に係るマルチング材の種子を付着させる概念を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して本発明の構成及びこれによる作用、効果について一括的に説明する。
【００３０】
本明細書及び請求の範囲に使用された用語又は単語は、通常的且つ辞典的な意味に限定されてはならず、発明者は自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。よって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明の好適な一つの実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではない。このため、本出願時点においてこれらを代替することができる様々な均等物及び変形例があり得ることを理解すべきである。
【００３１】
本発明は、構造物の室内外の壁面Ｗに垂直庭園を造成する壁面造園システムに関し、図１に示すように、本体部１０、灌水部２０、検出部３０及び管制部４０を主要構成とする、自動灌水と植物の成長分析で生育管理が容易な壁面造園システムである。
【００３２】
本発明の壁面造園システムは、植物別の設定周期ごとに自動的に水を供給するうえ、植物の成長状態を自動的に分析して告知することにより、迅速な措置だけでなく、熟練度や経験を問わずに非専門家でも誰でも容易且つ便利に植物を管理することができるように改善したことを主な要旨とする。
【００３３】
本体部１０は、図１に示すように、構造物の室内外に設けられた設定壁面Ｗを覆うように設置され、当該緑化壁面Ｗを演出する。このような本体部１０は、図２に示すように、骨格パイプ１１、支え板１２、防水布１３、防根フィルム１４及び植生ボード１５からなる。
【００３４】
骨格パイプ１１は、大きさ４０ｍｍ×４０ｍｍの鉄材パイプであって、壁面Ｗに縦横方向の格子状に複数取り付けられる。このような骨格パイプ１１は、支え板１２ないし植生ボード１５を壁面Ｗに設置させる骨組みの役割を果たす。
【００３５】
支え板１２は、厚さ１．２ｍｍ以上の鉄板であって、取り付けられた骨格パイプ１１の外面に付着させて平面に仕上げる。このような支え板１２は、腐食を防止するために、外面に電気または溶融処理によって亜鉛がメッキされたものを用いるのが良い。
【００３６】
防水布１３は、水が染み込まないように防水剤がコーティングされた厚さ１．５ｍｍ以上の反物であって、支え板１２の外面に一体に付着する。このような防水布１３は、比較的低い価格と優れた防水性を有するコールタールが粘着されたものを用いるのが良い。
【００３７】
防根フィルム１４は、植物の根が侵入しないように厚さ２．０ｍｍ以上の樹脂フィルムであって、植生ボード１５の背面に一体に付着する。このような防根フィルム１４は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル及びウレタンのいずれかの樹脂材で形成され、一面に付着のための接着剤が塗布されたものを用いるのが良い。
【００３８】
植生ボード１５は、植物が生育できる土壌と同様の環境を造成する７５ｍｍ以上の厚さと防水、防音及び保温機能を有する圧縮板であって、防根フィルム１４の外面に少なくとも１つ取り付けられる。このような植生ボード１５は、生コルク（ｒａｗ  ｃｏｒｋ）、炭化コルク（ｃａｒｂｏｎｉｚｅｄ  ｃｏｒｋ）またはこれらの混合物で形成され、一面に１２５ｍｍの間隔ごとに７２ｍｍ以上の直径で穿設される複数の植栽孔１５ａを有する。
【００３９】
ここで、植栽孔１５ａは、図３に示すように、背面側の下方に向かって１５°で傾設するのがよい。すなわち、炭化コルクは、水分が吸収されない特性を有することにより、傾いた植栽孔１５ａによる自動排水を介して植物の根腐れを防止することができる。植物が植栽された植栽孔１５ａには、植物の根の活着を助けるように天然のコケを満たしておくのがよい。
【００４０】
別途の図面を示していないが、植栽孔１５ａの垂直方向に灌水孔を設け、灌水孔には吸水性に優れた綿織物を充填することにより、植物の根に点滴として水が供給されるように実現することができる。このような植生ボード１５には、温湿度及び栄養素を測定することが可能なセンサーを内蔵することができ、測定された検出情報で自己点検機能を行うように実現することもできる。
【００４１】
このとき、植生ボード１５は、図３に示すように、熱による変形や燃焼を遮断する防炎層１６が外面にコーティングされたものを用いることが好ましい。このような防炎層１６は、ホウ砂（Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ）５．０〜１０重量％、ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）０．５〜１．０重量％、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）０．５〜１．５重量％、リン酸エステル１０〜２０重量％、エチルリン酸１．０〜２．０重量％、アンモニア０．１〜１．０重量％、エタノールアミン１．０〜５．５重量％を含有し、残部が不可避不純物及び溶媒としての水からなる。
ここで、リン酸エステルはリン酸トリアリール（ｔｒｉａｒｙｌ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ）、エチルリン酸はモノエチルリン酸（ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、エタノールアミンはトリエタノールアミン（ＴＥＡ、ｔｒｉｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ）、アンモニア溶液は濃度６０％のものをそれぞれ用いる。
【００４２】
好ましくは、防炎層１６は、ホウ砂７．２重量％、ホウ酸０．８重量％、リン酸１．０重量％、リン酸エステル１６重量％、エチルリン酸１．５重量％、アンモニア０．５重量％、及びエタノールアミン５．０重量％の組成を有することがよい。
【００４３】
このような防炎層１６がコーティングされた植生ボード１５は、一面から１０ｃｍだけ離隔しているトーチで３秒間火炎を加えても、トーチの除去と共に火炎が消える優れた耐火性能を有することにより、消防安全法と建築法をあまねく満足する耐火性能を有する。
【００４４】
また、本体部１０は、図３に示すように、防水布１３と防根フィルム１４との間に取り付けられ、耐久性を増加させる補強パイプ１７をさらに備えてもよい。このような補強パイプ１７は、大きさ４０ｍｍ×２０ｍｍのアルミニウムパイプであって、室内外の環境や壁面Ｗの状態に応じて選択的に取り付けられ、全般的な施工の完成度を向上させる。
【００４５】
灌水部２０は、図１および図３に示すように、本体部１０の上端に配置され、植物に水を点滴として自動的に供給する給水設備である。このような灌水部２０は、灌水パイプ２１、灌水ノズル２２及び灌水器２５から構成される。
【００４６】
灌水パイプ２１は、直径１０ｍｍ以上のパイプであって、本体部１０の上端を横切るように配置される。灌水ノズル２２は、灌水パイプ２１の下端に植生ボード１５に向かって下向きに配置され、灌水パイプ２１に供給される水を分岐させて点滴として供給する。ここで、灌水ノズル２２は、植生ボード１５に配列された植栽孔１５ａの縦方向と一致するように配置するのが良い。
【００４７】
灌水器２５は、灌水パイプ２１と連通するように連結され、設定時間ごとに水を自動的に供給する。このような灌水器２５は、図４に示すように、筐体内に配置される開閉弁２５ａ、水槽２５ｂ、ポンプ２５ｃ、フィルタ２５ｄ、減圧弁２５ｅ及びタイマー２５ｆから構成される。
【００４８】
開閉弁２５ａは、外部水道と水槽２５ｂに連結される水道流路に配置され、信号に応じて流路を開閉させて水槽２５ｂへ水を供給する。
【００４９】
水槽２５ｂは、水道流路に連結され、所定の容量の水を常時貯蔵する。このような水槽２５ｂには、水位を測定するセンサーを内蔵して開閉弁２５ａへ供給信号を出力する。
【００５０】
ポンプ２５ｃは、水槽２５ｂに連結される吸入流路と、灌水パイプ２１に連結される供給流路との間に配置され、信号に応じて選択的に駆動する。すなわち、ポンプ２５ｃは、タイマー２５ｆの信号に応じて駆動して、水槽２５ｂに貯蔵された水を灌水パイプ２１へ圧送する。
【００５１】
フィルタ２５ｄは、吸入流路に交換可能に取り付けられ、ポンプ２５ｃによって吸引される水を濾過する。このようなフィルタ２５ｄは、活性炭素とゼオライト粒が複合的に構成されたものを用いるのが良い。
【００５２】
減圧弁２５ｅは、ポンプ２５ｃと灌水パイプ２１との間の供給流路に配置され、圧送される水の流量を調節する。すなわち、減圧弁２５ｅは、灌水パイプ２１へ供給される水の流量を調節して灌水ノズル２２の水を点滴状態で吐出されるようにする。
【００５３】
タイマー２５ｆは、外部から供給される電源を断続するものであって、設定時間ごとにポンプ２５ｃを駆動させる。このようなタイマーは、機械式リレーまたは電子式リレーからなり、電気事故を防止するための漏電遮断器とヒューズを共に構成することが好ましい。
【００５４】
このとき、灌水器２５は、水槽２５ｂの水を濾過するフィルタ２５ｄを周期的にまたは汚染状態に応じて自動的に洗浄する洗浄モジュールを含むことができる。このような洗浄モジュールは、濾過の逆方向に圧送される高圧の水で洗浄するか、或いは超音波振動や強い静電気によるイオン活性を用いて洗浄することができる。
【００５５】
検出部３０は、図１に示すように、本体部１０の周辺に配置され、植物を撮影して、成長状態が分析情報として活用される画像を生成する。このような検出部３０は、少なくとも本体部１０の前方に向かって配置され、生育される植物を包括的に撮影するカラーカメラ３１と深さカメラ３５からなる。
【００５６】
カラーカメラ３１は、ＲＧＢカラーの一般カメラであって、図６（ａ）に示すように、ＨＤ級以上の高解像度画像を撮影する仕様で構成することが好ましい。ここで、カラーカメラ３１には、夜間や曇りの天気にも優れた画質の画像を生成することができるように、本体部１０に向かって選択的に光を照射するＬＥＤ照明を構成するのが良い。
【００５７】
深さカメラ３５は、画像の各ピクセルの深さ値を算出するものであって、ステレオ（Ｓｔｅｒｅｏ）、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−Ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）、構造化パターン（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ）方式のいずれかでまたはこれらを複合的に適用したハイブリッドで構成することができる。その中でも、ｍｍ単位の深さの認識、迅速な処理速度及び周辺の明るさを問わずに、比較的価格が低い良好な性能のＴＯＦ方式を用いるのが良い。
【００５８】
このようなＴＯＦ方式は、すべてのピクセルに対する変調された赤外線光信号の遅延または位相シフトを測定して移動時間情報を取得するものであって、図６（ｂ）に示すように、発信した赤外線光信号が被写体から反射される光信号の遅延を測定して被写体（植物）の深さを測定する。
【００５９】
ちなみに、被写体との距離が遠いため、植物の大きさ（突出高さ）が小さいほど赤色を示し、被写体との距離が近いため、植物の大きさが大きいほど赤色と対比される青色を示す。
管制部４０は、図１に示すように、検出部３０に連結され、撮影された画像を格納し分析するモニタリングサーバである。すなわち、管制部４０は、検出部３０で撮影された画像を分析して植物の成長状態を自動的に確認及び記録し、植物の成長状態に応じて管理者に遠隔で告知する。
【００６０】
このような管制部４０は、図５に示すように、ロードモジュール４１、調整モジュール４２、配置モジュール４３、キャプチャモジュール４４、分析モジュール４５、出力モジュール４６及び通知モジュール４７からなる画像分析アプリケーションがインストールされる。
【００６１】
ロードモジュール４１は、カラーカメラ３１と深さカメラ３５で撮影信号を呼び出して、図６に示すようにカラー画像と深さ画像の入力をそれぞれ受ける。ここで、ロードモジュール４１は、電源に応じて撮影信号を呼び出して連続的に画像の入力を受けるか、定められた日程または管理者の命令に基づいて撮影信号を呼び出す。
【００６２】
調整モジュール４２は、入力されるカラー画像と深さ画像において本体部１０の範囲を分析領域として設定する。すなわち、図７に示すように、画像に表示される植栽ボード１５の大きさそのままでＸ、Ｙ座標を設定するか或いはドラッグ＆ドロップで指定する。
【００６３】
配置モジュール４３は、設定された分析領域だけを抽出して植栽部位別に境界区域を区画する。すなわち、分析領域が設定されると、図８に示すように、不要な画像が排除された状態でそれぞれ抽出され、抽出された画像で図９（ａ）に示すように植栽孔１５ａごとに境界区域を区画設定する。ここで、事前に約束された境界区域ごとに、図９（ｂ）に示すように管理者が分かりやすいパターンの番号を与えるのが良い。
【００６４】
キャプチャモジュール４４は、図１０に示すように、設定周期ごとに連続入力される画像を、単一の画像フレームである写真として抜粋記録する。すなわち、毎秒３０〜６０フレームで入力される画像を１２時間または２４時間ごとに周期的にキャプチャしてビットマップファイルとして格納する。
【００６５】
分析モジュール４５は、記録された写真の区域別植物の平均色と深さで植物の成長状態を把握し、出力モジュール４６は、分析された写真に境界区域別の成長状態を肉眼で識別可能な管理対象色（赤色）で区分して表示し、通知モジュール４７は、境界区域別の植物の成長状態を管理者に可視可聴情報として告知する。
【００６６】
このとき、管制部４０は、植物の成長状態を分析する他にも、室内外の防犯、環境状態の監視および居住者の健康管理なども並行することができる。人工知能を搭載して灌水器２５の状態及び作動を点検する。
【００６７】
以下、分析モジュール４５、出力モジュール４６及び通知モジュール４７を行う具体的なプロセスについて、例示に基づいて説明する。
【００６８】
つまり、最初に記録された写真を分析すると、図１０に示すように、区域ごとに平均８０ｍｍ以上の高さ（深さ）を持っているが、１−８、２−８、２−９区域は、各５４ｍｍ、５４ｍｍ、４８ｍｍであって、他の区域の植物に比べて成長が著しく遅いものと把握し、管理対象である濃い赤色に区分して表示する。
【００６９】
最初から２４時間が経過した時点で記録された写真を分析すると、６４ｍｍ、５６ｍｍ、５０ｍｍであって、１−８、２−８及び２−９区域の植物成長が急激に増加して正常と把握される。ここで、最初から４８時間が経過した時点で記録された写真を分析すると、６５ｍｍ、５７ｍｍ、５８ｍｍであって、１−８、２−８及び２−９区域は、初期成長は遅いものの、益々成長速度が増加することにより、管理対象から除外する。
【００７０】
しかし、最初に記録された写真と、最初から２４時間が経過した時点で記録された３−９区域は各６５ｍｍから６７ｍｍへと比較的遅く成長するものと把握されたが、最初から４８時間が経過した時点では６４ｍｍであるので、枯れている状態と把握されて管理対象に含まれる。
【００７１】
このような過程で分析した区域別植物の成長状態を数値や絵などのレポートとして自動的に生成し、生成されたレポートをモニターと文書に出力するとともに、管理者の携帯端末とメールアドレスへ伝送する。
【００７２】
このとき、別の図面に示していないが、区域別植物の平均色が当該植物の平均色と比較して５０％以下に対比されるものであると把握されると、管理者が肉眼で確認し得るようにモニタリングを呼び出す。
【００７３】
以下、本発明に係る壁面造園システムの有効性を実験によって調べる。
−実験方法−
本発明のカメラを用いて取得した植物の成長状態と、実際測定定規を用いて取得した植物の成長状態とを比較分析して信頼性を調べる。
−実験条件−
ヤツデ植物を同じ規格と条件の植生ボードに植栽し、植栽した日から７日目の時点から２４時間ごとに植生ボードから前方に露出される高さを測定した。実測定時の誤差は±５．０ｍｍである。
−実験結果−
実験結果、測定された数値による誤差を分析すると、カメラを用いた成長状態（青線）と、実際測定定規を用いた成長状態（赤線）は、最低０．６５％から最高３５．０５％まで現れ、平均７．３％の誤差率を記録した（図１１参照）。
【００７４】
すなわち、本発明の画像分析を用いた測定値と実際植物の測定値は、１０％未満の誤差率で植物の成長状態を把握するが、９０％以上の信頼性を保障することが分かる。もちろん、ビッグデータと人工知能を導入すれば、９５％以上の信頼性を期待することができるものと予想される。
【００７５】
一方、本発明に係る壁面造園システムは、図１２に示すように、人工知能型空気清浄機５１及び植物印刷広告板５５のいずれかでまたは複合的に構成された補助部５０をさらに含むこともできる。
【００７６】
空気清浄機５１は、本体部１０の上端に配置され、湿式または乾式で濾過した空気を植物に向かって送風させて植物の自浄及び蒸散作用を倍加させる。よって、室内をより快適な環境で造成する。
【００７７】
このような空気清浄機５１は、人工知能を搭載して周囲環境を監視し、環境に応じて警報または自動で快適な環境に造成する。すなわち、周囲の温度、湿度、照度に応じて適切に作動し、故障予防のために周期的に自己点検も行う。
【００７８】
空気清浄機５１は、空気を濾過するフィルタを周期的または汚染状態に応じて自動的に洗浄する洗浄モジュールを含むことができる。このような洗浄モジュールは、灌水器２５から水の供給を受けて高圧で洗浄するか、或いは所定の方向に回転または流動するブラシで洗浄することができる。
【００７９】
広告板５５は、本体部１０に取り付けられ、マルチング材１を布設させて付着した種子が図１３のように成長する植物の色で識別可能な情報を案内する。すなわち、マルチング材１は、互いに異なる種子が文字、文様及び絵の形で付着する。
【００８０】
このようなマルチング材１は、図１４に示すように、種子準備段階Ｓ１０、領域設定段階Ｓ２０、種子指定段階Ｓ３０、種子入力段階Ｓ４０、種子供給段階Ｓ５０及び種子付着段階Ｓ６０を経て種子が付着する。
【００８１】
まず、種子準備段階Ｓ１０は、マルチング材１に付着して植物栽培地に栽培される種子の種類を選択して準備する段階であって、ユーザーが任意に選択するか、或いは指定された植物の種類を選択して準備するようにする。
【００８２】
領域設定段階Ｓ２０は、ＣＡＤまたはイラストなどの図案作成ソフトウェアを用いて、広告者が要求する図案を一定の領域または線またはドットで区分するか或いは連結して作成する。例えば、図案を一定領域で作成する場合には、種子が播種されて生育されながら、文字または絵などの図案が領域によって区分できるようにするのである。
【００８３】
種子指定段階Ｓ３０は、領域設定段階Ｓ２０で設定した領域に対してそれぞれの領域ごとに付着する種子を指定する段階であって、領域ごとに色または記号で区分し、マルチング材１に付着する種子を色ごとに指定することが好ましい。
【００８４】
種子入力段階Ｓ４０は、種子指定段階Ｓ３０で領域ごとに種子を指定して作成されたファイルを、後述の種子付着装置Ａを制御する制御部１００に入力する段階である。例えば、形成された図案ファイルをコンピュータの種子付着装置の制御部１００に入力して、制御部１００で設定された領域を読んで種子付着装置Ａを制御することにより、領域に応じて指定された種子をマルチング材１に付着させる作業が実行できるようにするのである。
【００８５】
種子供給段階Ｓ５０は、種子準備段階Ｓ１０で準備された種子が、マルチング材１に設定された領域ごとに付着できるように、種子付着装置Ａに備えられる種子保管用ホッパー２に込めて保管する段階であって、少なくとも一つのホッパー２に互いに異なる種子を込めてマルチング材１に供給されるようにする。
【００８６】
種子付着段階Ｓ６０は、マルチング材１に指定された領域ごとに種子を付着させる段階であって、ホッパーに保管された種子が指定領域ごとに付着するように、ホッパー２に備えられる種子開閉弁を制御部１００で制御して、それぞれの領域に指定された種子が供給されて付着できるようにする。また、種子付着位置を、広告者が種子の種類を考慮して一定の間隔で付着できるように選択することにより、種子付着装置Ａの駆動が自動的に制御されるようにする。種子の付着が完了すると、マルチング材１を広告板５５の大きさに合わせて切断した後、広告板５５に付着させて成長させる。
【００８７】
ここで、種子付着装置Ａは、図１５及び図１６に示すように、開閉弁を有する複数のホッパー２が横軸８に装着され、横軸８に複数の縦軸９が連結され、ホッパー２の下部にマルチング材１の置かれるマルチング材取付台Ｂが備えられ、開閉弁の動作とホッパー２の移動位置を制御する制御部１００を含んでなる。
【００８８】
種子付着装置Ａによってマルチング材１に種子を付着させる過程を例に挙げて説明すると、一定の長さを有するマルチング材１に種子が付着する領域を５つの領域に区分し、それぞれの領域に互いに異なる種子を付着させる場合、第１領域３には、第１種子３ａが付着するように制御部１００で第１ホッパー２ａの開閉弁を一定の間隔で開閉させる。
【００８９】
開閉弁の開閉に応じて、第１ホッパー２ａに保管された第１種子３ａが第１領域３に供給されると、ホッパー２を第１領域３の範囲内で一定の速度で横軸８と縦軸９を介してマルチング材１の左から右へ（または右から左へ）、前方から後方へ（または後方から前方へ）移送させて、マルチング材１の第１領域３に第１種子３ａが一定の間隔で付着できるようになるのである。
【００９０】
次いで、第２領域４には第２種子４ａが付着するように、制御部１００で第２ホッパー２ｂの開閉弁を一定の間隔で開閉させる。開閉弁の開閉に応じて、第２ホッパー２ｂに保管された第２種子４ａが第２領域４に供給されると、ホッパー２を第２領域４の範囲内で一定の速度で横軸８と縦軸９を介してマルチング材１の左から右へ、前方から後方へ移送させて、マルチング材１の第２領域４に第２種子４ａが一定の間隔で付着できるようになるのである。
【００９１】
次いで、第４領域６には第４種子６ａが付着するように、制御部１００で第４ホッパー２ｄの開閉弁だけを一定の間隔で開閉させる。開閉弁の開閉に応じて、第４ホッパー２ｄに保管された第４種子６ａが第４領域６に供給されると、ホッパー２を第４領域６の範囲内で一定の速度で横軸８と縦軸９を介してマルチング材１の左から右へ、前方から後方へ移送させ、マルチング材１の第４領域６に第４種子６ａが一定の間隔で付着できるようになるのである。
【００９２】
次いで、第５領域７には第５種子７ａが付着するように、制御部１００で第５ホッパー２ｅの開閉弁だけ一定の間隔で開閉させる。開閉弁の開閉に応じて、第５ホッパー２ｅに保管された第５種子７ａが第５領域７に供給されると、ホッパー２を第５領域７の範囲内で一定の速度で横軸８と縦軸９を介してマルチング材１の左から右へ、前方から後方へ移送させ、マルチング材１の第５領域７に第５種子７ａが一定の間隔で付着できるようになるのである。
【００９３】
このように植物が成長しながら構造物の壁面に文字、絵及びキャラクターを表すことができるので、広報効果だけでなく、様々な色彩を組み合わせて美的な美しさを得ることができる。
【００９４】
本発明は、記載された実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく様々な修正及び変形を加え得るのは、当該技術分野における通常の知識を有する者にとって自明である。よって、それらの変形例または修正例も本発明の特許請求の範囲に属すると理解すべきである。
【符号の説明】
【００９５】
１０    本体部
１１    骨格パイプ
１２    支え板
１３    防水布
１４    防根フィルム
１５    植生ボード
１５ａ  植栽孔
１６    防炎層
１７    補強パイプ
２０    灌水部
２１    灌水パイプ
２２    灌水ノズル
２５    灌水器
２５ａ    開閉弁
２５ｂ    水槽
２５ｃ    ポンプ
２５ｄ    フィルタ
２５ｅ    減圧弁
２５ｆ    タイマー
３０    検出部
３１    カラーカメラ
３５    深さカメラ
４０    管制部
４１    ロードモジュール
４２    調整モジュール
４３    配置モジュール
４４    キャプチャモジュール
４５    分析モジュール
４６    出力モジュール
４７    通知モジュール
５０    補助部
５１    空気清浄機
５５    広告板
Ｗ    壁面
Ａ    種子付着装置
Ｂ    マルチング材設置台
１    マルチング材
２    ホッパー
３    第１領域
４    第２領域
５    第３領域
６    第４領域
７    第５領域
８    横軸
９    縦軸
１００    制御部
Ｓ１０    種子準備段階
Ｓ２０    領域設定段階
Ｓ３０    種子指定段階
Ｓ４０    種子入力段階
Ｓ５０    種子供給段階
Ｓ６０    種子付着段階
【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】
0006905279.tif 000007
【図７】
0006905279.tif 000008
【図８】
0006905279.tif 000009
【図９】
0006905279.tif 000010
【図１０】
0006905279.tif 000011
【図１１】
0006905279.tif 000012
【図１２】
0006905279.tif 000013
【図１３】
0006905279.tif 000014
【図１４】
0006905279.tif 000015
【図１５】
0006905279.tif 000016
【図１６】
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