KR102076336B1 - 작물 재배 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작물 재배 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 배지 및 재배 작물이 놓이는 재배 트레이, 상기 재배 트레이에 구비된 적어도 하나의 반사판, 상기 반사판에 반사된 상기 배지 및 재배 작물의 허상를 촬영하는 적어도 하나의 카메라, 상기 적어도 하나의 카메라를 통해서 촬영된 이미지에 기초하여 상기 재배 작물의 성장 정도를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

작물 재배 시스템 {Crop growing system}

본 발명은 작물 재배 시스템에 관한 것으로, 작물의 성장 및 배지의 상태를 판단하여 효율적인 작물 재배 시스템을 제공하고, 최적의 작물 재배 환경 및 작물 재배인에게 작물 재배의 편의성을 제공하는 기술에 관한 것이다.

본 발명과 관련 있는 버섯은 균류(菌類)가 형성하는 대형의 자실체(子實體; 포자를 만드는 기관)를 일컫고 있고, 균(菌)은 지금은 균계(菌界)를 이루고 있는 균류를 뜻하나, 원래는 버섯, 즉 영어의 mushroom을 가리킨다. 식품으로서의 버섯은 영양가 측면뿐만 아니라, 식물성 및 동물성 식품에서는 얻을 수 없는 물질이 버섯을 비롯한 균류에 함유되어 있다.

식용버섯은 단백질, 지방 외에 조섬유, 칼륨, 인산, 비타민B와 D, 효소 등이 풍부한 알칼리식품이다. 이러한 식용버섯의 독특한 맛과 향기는 아미노산, 만니톨, 트레할로오스 등이 많이 들어 있기 때문인데, 대표적으로는 목이, 송이, 표고, 느타리, 능이, 싸리버섯, 꾀꼬리버섯, 팽나무버섯, 맛버섯, 젖버섯 등이 있다.

한편, 국제화 및 개방화라는 세계적인 흐름과 정보 통신의 발달로 기존의 노동집약형 농업 형태에서 기술집약형 농업 형태로 전환하려는 많은 시도들이 있다.

이러한 시도의 일환으로 생물학적 지식과 공학적 지식을 결합하여 작물 생육에 필요한 각종 환경을 인공적으로 조절함으로써 주변 환경의 영향으로부터 독립적으로 원하는 시기에 원하는 상태의 작물을 안정적으로 수확하는 온실 자동화 시스템이 제안되었다.

그럼에도 불구하고 작물의 재배 환경에서 많은 부분에서 기계화가 되지 못하고 노동을 투여해야만 한다. 예를 들어, 버섯은 갓이 70~80%정도 열렸을 때 채취해야 좋은 상품으로 인정 받을 수 있다.

종래는 버섯 재배인이 육안으로 버섯 갓의 열림 정도를 일일이 확인하고 버섯을 채취하고 있다. 버섯 재배인이 일일이 배지를 들어 버섯갓의 열림 정도를 확인해야 하므로 많은 시간과 인력이 투입되야 하는 문제가 있었다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 작물의 채취 시점을 이미지 센싱 기술을 사용하여 판단하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 작물의 채취 시점을 작물 재배인에게 알려주는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 배지 상태의 이상을 이미지 센싱 기술을 사용하여 판단하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 배지 상태의 이상을 작물 재배인에게 알려주는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 최적의 작물 성장 환경을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 작물의 채취 시기를 제어할 수 있는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 배지 및 재배 작물이 놓이는 재배 트레이; 상기 재배 트레이에 구비된 적어도 하나의 반사판; 상기 반사판에 반사된 상기 배지 및 재배 작물의 허상를 촬영하는 적어도 하나의 카메라; 및 상기 적어도 하나의 카메라를 통해서 촬영된 이미지에 기초하여 상기 재배 작물의 성장 정도를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템에서, 상기 적어도 하나의 카메라는 상기 배지 및 재배 작물 보다 상단에 구비되어 상기 적어도 하나의 반사판에 반사된 상기 배지 및 재배 작물의 허상을 촬영할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템에서, 상기 적어도 하나의 반사판은 볼록 거울 또는 평면 거울으로 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템에서, 상기 제어부는 상기 재배 작물의 종류에 기초하여 상기 촬영된 이미지와 기 저장된 이미지를 비교하여 상기 재배 작물의 성장 정도를 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템에서, 상기 제어부는 상기 촬영된 이미지에 기초하여 상기 배지의 상태를 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 지면에 적어도 3분의 2이상 매몰된 벽과 바닥으로 둘러 쌓인 재배 공간을 더 포함하고, 상기 재배 트레이는 상기 재배 공간에 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 재배 공간에 입사하는 태양광을 차단하거나 입사시키는 차광장치; 상기 재배 공간의 공기를 환기시키는 환기장치; 및 상기 재배 공간의 온도를 조절하는 냉난방장치을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템에서, 상기 제어부는 상기 재배 작물의 성장 정도를 판단한 후 상기 차광장치, 상기 환기장치, 상기 냉난방장치 중 적어도 하나를 제어하여 상기 재배 작물의 채취 시기를 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 작물의 채취 시점을 이미지 센싱 기술을 사용하여 판단하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 작물의 채취 시점을 작물 재배인에게 알려주는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 배지 상태의 이상을 이미지 센싱 기술을 사용하여 판단하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 배지 상태의 이상을 작물 재배인에게 알려주는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 최적의 작물 성장 환경을 제공하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 작물의 채취 시기를 제어할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템의 정면도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 작물 재배 시스템의 평면도를 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템이 적용된 작물 재배사를 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배사를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배사의 제어 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.

본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈(module)" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예에 따른 방법을 수행하기 위한 하드웨어 또는 상기 하드웨어를 구동할 수 있는 소프트웨어의 기능적 또는 구조적 결합을 의미할 수 있다.

이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템을 도면을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템의 정면도를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 작물 재배 시스템의 평면도를 도시한 도면이다.

버섯은 버섯갓의 70-80% 정도가 열렸을 때 채취해야 높은 상품성을 가지며, 현재는 육안으로 버섯갓의 열림 정도를 확인하여 채취하고 있다. 종래 일반적인 재배 작물의 경우 재배 작물의 상측에서 재배 작물을 아래로 촬영하여 재배 작물의 성장 정도를 판단하는 기술이 있으나, 버섯의 경우 버섯의 상부를 촬영한 것으로 버섯갓의 열림 정도를 판단하기 어려운 문제가 있었다. 이에 본 발명의 일 실시예에 다른 작물 재배 시스템은 버섯갓의 열림 정도를 판단하여 버섯의 채취 시점을 판단하는 목적으로 한다.

이하에서 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템을 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템(1000)은, 배지(10) 및 재배 작물(11)이 놓이는 재배 트레이(20), 반사판(31, 32), 카메라(40), 재배 작물의 성장 정도를 판단하는 제어부(300)를 포함할 수 있다.

상기 재배 작물(11)은 본 명세서에는 설명의 편의를 위하여 버섯을 지칭하여 설명하지만 버섯에 한정되지 않고 본 발명의 작물 재배 시스템이 적용될 수 있는 모든 작물을 포함할 수 있다. 재배 작물(11)은 배지의 영양분으로 성장한다.

상기 배지(10)란 미생물이나 세포, 혹은 이끼 같은 작은 식물 등을 증식시키기 위해 고안된 액체, 젤, 고체 상태의 영양원이다. 버섯용 배지는 톱밥, 미강(쌀겨), 탄산칼슘, 기타 재료를 혼합하여 만들어진다. 버섯용 배지는 버섯의 종류나 용도에 맞춰서 기타 재료가 바뀌거나 첨가될 수 있으면 제조 방법도 달라질 수 있다. 배지의 제조방법은 공지된 부분으로 설명을 생략한다.

도 1 및 도 2를 참고하면 상기 배지(10)는 원통 형상으로 구비될 수 있다. 참고로 도 1 및 도2의 경우 누워진 원통형상의 배지를 일 예로 도시한 것이다. 그러나, 배지의 형상은 누워진 원통 형상에 한정될 것이 아니라 세워진 원통형상의 배지, 직육면체 형상의 배지, 플라스틱 비닐 내부에 배지를 채우거나, 유리병 또는 플라스틱병 내부에 배지를 채우는 등 재배 작물의 종류 및 생육 환경에 따라서 다양한 형상으로 이뤄질 수 있다. 상기 배지(10)는 재배 트레이(20) 상단에 복수개가 일정한 간격으로 배치될 수 있다.

상기 재배 트레이(20)는 적어도 하나의 배지가 놓일 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 재배 트레이는 일단 혹은 다단 구조의 프레임으로 구비될 수 있다. 상기 프레임은 스테인레스 또는 철재 프레임일 수 있다.

또는 도시되진 않았지만 재배 트레이는 복수 개의 배지가 담길 수 있는 상단이 개방된 배지 트레이 또는 배지 바구니 일 수 있다. 배지 트레이 또는 배지 바구니는 철재 또는 플라스틱으로 이뤄질 수 있다.

상기 반사판(31, 32)은 재배 트레이(20)의 상단면에 배치될 수 있다. 상기 반사판은 배지 또는 재배 작물의 허상을 반사시킬 수 있다.

반사판의 높이는 재배 작물의 줄기의 하단부의 높이보다 작을 수 있다. 또는 반사판의 높이는 배지의 중단부의 높이보다 작을 수 있다. 반사판의 높이가 높아질수록 반사판에 의해서 반사되는 배지 및 재배 작물의 이미지가 적어지지만 높은 해상도를 가질 수 있다. 반대로, 반사판의 높이가 낮아질수록 반사판에 의해서 반사되는 배지의 넓이와 재배 작물의 수가 증가할 수 있다. 그러므로 배지의 종류, 재배 작물의 종류, 재배 공간의 환경 등을 고려하여 반사판의 높이를 조절할 수 있다.

상기 반사판(31, 32)은 평면 거울(31) 또는 볼록 거울(32)으로 구비될 수 있다. 반사판을 볼록 거울(32)로 구비한 경우 평면 거울에 비하여 보다 많은 배지 및 재배 작물의 허상이 반사될 수 있다.

도 2를 참조하면 반사판(31, 32)은 배지의 길이 방향으로 길게 구비된 비대칭 형상으로 구비될 수 있다. 다만, 배지의 형상 또는 재배 트레이의 형상에 따라서 반사판은 대칭 형상으로 구비될 수 있고, 배지와 배지 사이에 2개 이상의 반사판이 구비될 수 있다. 또한, 배지가 직육면체 형상 또는 세워진 원통형상인 경우 복수 개의 배지들 사이에 적어도 하나의 반사판이 구비될 수 있다.

상기 카메라(40)는 상기 반사판(31, 32)에 반사된 상기 배지(10) 및 재배 작물(11)의 허상를 촬영할 수 있다. 상기 카메라(40)는 상기 배지 및 재배 작물 보다 상단에 구비되어 상기 적어도 하나의 반사판에 반사된 상기 배지 및 재배 작물의 저면의 모습(또는 재배 작물을 아래에서 올려다본 모습)의 허상을 촬영할 수 있다.

상기 카메라(40)는 CCTV카메라, IP카메라, 적외선카메라 등 정지화상, 동영상 등을 촬영할 수 있는 장치일 수 있으며, 본 발명의 권리 범위는 이미지획득장치(215)의 형태에 의해 제한 해석되지 않는다.

한편, 재배 트레이(20)는 상부 표면에 배지(10)가 놓이는 제1 프레임(21)과 상기 제 프레임(21) 보다 상단에 배치되어 하부 표면에 카메라(40)가 설치되는 제2 프레임(22)로 구비될 수 있다. 재배 트레이가 복수개의 프레임으로 구비된 경우 최상 및 최하 프레임을 제외하고 각각의 프레임은 제1 프레임 또는 제2 프레임의 기능을 수행할 수 있다.

상기 카메라(40)는 사용자에 의해서 또는 기 설정된 특정 시점에 배지 및 재배 작물을 촬영할 수 있다. 또는 카메라는 사용자자에 의해서 또는 기 설정된 시간 동안 기 설정된 시간 간격으로 배지 및 재배 작물을 촬영할 수 있다. 또는, 카메라는 후술한 센싱 모듈에 의해서 센싱된 값이 임계치에 도달한 한 경우 배지 및 재배 작물을 촬영할 수 있다.

상기 제어부(300)는 상기 카메라(40)를 통해서 촬영된 이미지에 기초하여 상기 재배 작물의 성장 정도를 판단할 수 있다. 이하에서는 상기 재배 작물이 버섯인 경우에 대해서 중점적으로 설명하지만 다른 작물에도 적용될 수 있다.

상기 제어부(300)는 촬영된 이미지에서 배지와 버섯의 이미지를 분리할 수 있다. 제어부는 버섯이 발육하기 전에 촬영된 배지의 이미지와 버섯이 발육한 후에 촬영된 배지의 이미지를 비교하여 배지와 버섯의 이미지를 분리할 수 있다.

버섯의 이미지는 반사판의 높이가 버섯의 줄기보다 하단에 위치하므로 버섯의 하단부에 대한 이미지를 포함할 수 있다. 버섯의 하단부의 이미지는 버섯을 아래서 위로 올려다 본 모습으로, 버섯과 배지 사이 부분의 모습, 버섯의 줄기의 모습, 버섯 줄기와 갓 사이 부분의 모습, 버섯 갓의 주름의 모습 등을 포함할 수 있다.

상기 제어부(300)는 버섯의 하단부의 이미지에서 버섯 줄기의 두께, 갓의 넓이, 버섯 갓의 주름의 면접 중 적어도 하나에 기초하여 버섯 갓의 열림 정도를 판단할 수 있다.

상기 제어부(300)는 상기 재배 작물의 종류 및 버섯의 하단부의 이미지에 기초하여 버섯 갓의 열림 정도를 판단할 수 있다. 상기 제어부(300)는 상기 촬영된 버섯의 하단부의 이미지와 기 저장된 이미지를 비교하여 상기 재배 작물 즉, 버섯의 성장 정도를 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 재배 작물의 채취 시기를 표시하는 표시부(50)를 포함할 수 있다. 상기 표시부(50)는 제1 프레임(21) 또는 제2 프레임(22)에 배지와 일대일 매칭되도록 배치될 수 있다. 표시부(50)는 빛을 발하는 광원으로 이뤄질 수 있다.

상기 제어부(300)는 배지에서 성장한 버섯의 버섯갓의 열림 정도가 70%이상 또는 80%이상이라고 판단하면, 상기 표시부(50)에 제어신호를 송신할 수 있다. 상기 표시부(50)는 빛을 발하여 채취가 필요한 버섯을 포함한 배지의 위치를 작물 재배인에게 알려줄 수 있다. 따라서 재배인은 배지를 뒤집어 보거나 자세를 바꾸지 않아도 채취가 필요한 배지를 알 수 있으므로 생산성을 높일 수 있다.

한편, 버섯의 생육 환경에 따라서 곰팡이가 배지에 발생할 수 있다. 배지에 생기는 곰팡이는 하얀 곰팡이와 푸른 곰팡이로 나뉠 수 있다. 하얀 곰팡이의 경우 버섯 재배에 해를 끼치지 않으므로 제거할 필요가 없으나, 푸른 곰팡이는 버섯을 감염시키는 곰팡이균으로 버섯 재배에 해로운 영향을 끼친다. 따라서 푸른 곰팡이가 발생하는 경우 즉시 배지로부터 제거해줘야 한다. 하지만 푸른 곰팡이가 배지의 어느 위치에 생기는지 사전에 알 수 없으므로 작물 재배인은 배지의 상태를 수시로 확인하고 제거하는 작업을 하고 있다.

이에 본 발명의 일 실시에 따른 작물 재배 시스템은 배지에서 피는 푸른 곰팡이의 위치를 판단하고 푸른 곰팡이가 발생한 배지를 표시하는 것을 목적으로 한다.

상기 제어부(300)는 촬영된 이미지에서 배지와 버섯의 이미지를 분리할 수 있다. 제어부(300)는 촬영된 배지의 이미지에 기초하여 배지의 상태를 판단할 수 있다.

제어부(300)는 기존에 촬영된 배지의 이미지와 새롭게 촬영된 배지의 이미지를 비교하여 색상, 모양 중 적어도 하나의 변화에 기초하여 푸른 곰팡이의 발생 여부를 판단할 수 있다.

상기 제어부(300)는 배지의 상태에 이상이 있다고 판단한 경우, 예를 들어 배지에 푸른 곰팡이가 발생한 경우, 상기 표시부(50)에 신호를 전송할 수 있다. 이에 상기 표시부(50)는 빛을 발하여 재배인에게 배지 상태의 이상을 알려줄 수 있다.

상기 표시부(50)는 2개 이상의 서로 다른 광원을 사용하여 배지 상태의 이상과 재배 작물의 채취 시점을 구별하여 표시할 수 있다. 또는, 표시부(50)는 깜빡거리는 발광을 사용해서는 배지 상태의 이상을 표시하고 지속적인 발광을 통해서 재배 작물의 채취 시점을 표시할 수 있으며, 반대로 세팅될 수도 있다.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템이 적용된 작물 재배사를 도시한 도면이다. 이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템이 적용된 작물 재배사를 설명한다.

도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템은 지면(61)에 적어도 3분의 2이상 매몰된 벽(62)과 바닥(63)으로 둘러 쌓인 재배 공간(64)을 더 포함하고, 상기 재배 트레이(20)는 상기 재배 공간(64)에 구비될 수 있다.

재배 공간(64)을 지면으로부터 적어도 3분의 2 이상 매몰시켜서 반지하에서 버섯을 재배할 수 있다. 버섯의 경우 습도와 온도 등의 생육 환경이 중요하므로 외부 환경에 대한 간섭을 최소화하고 컨트롤 가능한 재배 공간(64)에서 버섯의 생육 환경을 컨트롤하여 버섯에게 최적의 성장 환경을 제공할 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시에에 따른 작물 재배 시스템은 상기 재배 공간(64)의 내벽은 방수 페인트를 사용하여 시공하거나 단열재를 사용한 시공을 통하여 습기 및 건물의 안정성 문제를 해결할 수 있다.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템의 제어 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.

작물 재배인의 상황을 고려한 버섯 재배 환경이 제어될 필요가 있다. 작물 재배인은 작물의 채취 시기를 예상 또는 확인할 수 있으나 불가피하게 채취 시기를 늦춰야 할 수 있다. 이 경우 버섯 채취 시기를 늦춰지도록 재배 공간의 환경을 제어할 필요가 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시스템 (1000)은 센서모듈(100), 장치제어모듈(200), 및 제어부 (300)를 포함할 수 있다.

상기 센서모듈(100)은 상기 재배사에서 재배되고 있는 작물 생육 환경의 환경 요소를 센싱하기 위한 장소에 설치되어, 상기 환경 요소를 센싱할 수 있다.

상기 환경 요소는 상기 재배사의 외부 온도 및 내부 온도, 상기 재배사의 외부 습도, 내부 습도 및 토양의 습도, 강우상태, 조도, 일사량, 또는 이산화탄소와 산소 등의 가스 농도일 수 있으며, 열거한 환경 요소 외에 작물의 생육에 필요한 다양한 환경 요소들일 수 있다.

또한, 상기 센서모듈(100)은 상기 열거된 환경 요소들 중 사용자의 요구에 따라 센싱이 필요한 수만큼 구비되어 각각의 환경 요소를 개별적으로 센싱할 수 있다.

상기 장치제어모듈(200)은 상기 제어부 (300)에서 발생되는 제어신호에 의해서 제어되고, 상기 작물에 대한 생육 환경을 조절하기 위하여 상기 재배사의 장치들(210)을 제어한다.

상기 재배사의 장치들(210)은 상기 재배사로 입사하는 태양광을 차단하거나 태양광의 입사를 허용하는 차광장치(211), 상기 재배사 내부의 공기를 환기시키는 환기장치(212), 상기 작물에 물을 공급하기 위한 양수펌프, 물 분부 장치(스프링클러) 등의 관수장치(213), 상기 재배사 내부의 기온을 조절하는 냉난방장치(214), 및 상기 재배사의 내부와 외부의 특정 공간을 비추거나, 또는 상기 장치들이 작동하는 영상을 획득하는 이미지획득장치(215)를 포함할 수 있다.

상기 재배사의 장치들은 상기 열거한 장치들 외에 상기 작물의 생육 환경을 조절하기 위해 필요한 다양한 장치들을 포함할 수 있으며, 본 발명의 권리 범위는 상기 재배사의 장치들(210)의 수량 및 종류에 의해 제한 해석되지 않는다.

상기 제어부(300)는 상기 장치제어모듈(200)로부터 수신된 상기 재배사의 장치들(210)에 대한 제어 상태 정보와, 상기 센서모듈(100)로부터 수신된 상기 작물의 생육 환경의 환경 요소에 대한 센싱 값의 이력, 및 현재 센싱 값에 기초하여 상기 장치제어모듈(200)을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.

상기 제어부(300)는 상기 제어 상태 정보와, 상기 센싱 값의 이력, 및 현재 센싱 값에 기초하여, 상기 재배사의 장치들(210) 중에서 생육 환경의 조절이 필요하다고 판단된 생육 환경을 조절할 수 있는 장치를 제어하는 제어신호를 발생할 수 있다.

한편, 상기 제어부(300)는, 상기 현재 센싱 값과 사용자에게 제어 명령의 입력을 요청하는 제어 요청 알림 메시지를 사용자단말(400)로 전송할 수 있다. 또한, 상기 제어부(300)는 사용자단말(400)으로부터 제어 요청 신호를 수신한 경우 제어 요청 신호에 기초하여 상기 재배사의 장치들(210) 중 적어도 하나를 제어하는 제어신호를 발생할 수 있다.

상기 제어부(300)는 상기 카메라(40)에 의해서 촬영된 이미지에 기초하여 버섯의 채취 시점을 알려주는 메시지를 사용자단말(400)에게 제공할 수 있다.

한편, 상기 제어부(300)는 사용자단말 (400) 또는 사용자의 직접 조작에 의해서 버섯의 채취 시기를 늦추기 위하여 재배사의 장치들(210) 중 적어도 하나를 제어하는 제어신호를 발생할 수 있다.

예를 들어, 제어부는 버섯의 성장을 늦추기 위하여 차광장치(211)를 사용하여 버섯에 태양광을 입사시켜주거나, 환기 장치를 사용하여 외부 공기를 유입시키거나, 냉난방장치(214)를 사용하여 재배 공간의 온도를 낮추는 등 적어도 하나의 재배사의 장치들(210)을 제어하기 위한 제어 신호를 발생할 수 있다. 따라서, 버섯 재배인 불가피하게 버섯을 채취하지 못하더라도 버섯의 성장 속도를 제어하여 상품의 품질을 유지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

배지: 10
재배 트레이: 20
반사판: 31, 32
카메라: 40
표시부: 50
재배 공간: 64
센서모듈: 100
장치제어 모듈: 200
제어부: 300
사용자단말: 400

Claims (7)

1. 톱밥, 미강, 탄산칼슘을 포함하되 버섯이 놓이는 배지;
   적어도 2개 이상의 상기 배지가 일정한 간격으로 배치되는 것으로 일단 또는다단의 스테인레스 또는 철재 프레임으로 구성된재배 트레이;
   상기 재배 트레이에 구비되며, 상기 배지의 길이 방향으로 길게 구비된 비대칭 형상으로 구비되되, 상기 버섯의 줄기 하단부의 높이보다 낮거나 상기 배지의 중단부 높이보다 낮은, 적어도 하나의 반사판;
   상기 배지 및 상기 버섯보다 상단에 구비되어, 상기 반사판에 반사된 상기 배지 및 버섯의 허상을 기 설정된 시간 간격으로 촬영하되, 센서 모듈에 의해서 센싱된 값이 임계치에 도달한 경우 상기 배지 및 버섯을 촬영하는 적어도 하나의 카메라;
   상기 적어도 하나의 카메라를 통해서 촬영된 이미지에 기초하되, 상기 버섯이 발육되기 전에 촬영된 상기 배지의 이미지와 상기 버섯이 발육된 후 촬영된 상기 배지의 이미지를 비교하여 배지와 버섯의 이미지를 분리하여 상기 버섯의 성장 정도를 판단하는 제어부; 및
   2개 이상의 서로 다른 광원을 사용하여 상기 배지 상태의 이상과 상기 버섯의 채취 시기를 구별하여 표시하는 표시부;를 포함하며,
   상기 적어도 하나의 카메라를 통해서 촬영된 이미지는 상기 버섯을 아래에서 위로 올려다 본 모습으로, 상기 버섯과 상기 배지 사이 부분의 모습, 상기 버섯 줄기의 모습, 상기 버섯 줄기와 갓 사이의 모습, 상기 버섯 갓의 주름 모습을 포함할 수 있으며,
   상기 제어부는 촬영된 이미지로부터 버섯 줄기의 두께, 갓의 넓이, 버섯 갓의 주름의 면적 중 적어도 하나에 기초하여 버섯 갓의 열림 정도를 판단할 수 있으며, 상기 버섯 갓의 열림 정도가 70% 이상 또는 80% 이상이라고 판단될 경우, 상기 표시부에 제어 신호를 송신하는 것을 포함하는 작물 재배 시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 반사판은 볼록 거울 또는 평면 거울으로 구비되는 것을 특징으로 하는 작물 재배 시스템.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   지면에 적어도 3분의 2이상 매몰된 벽과 바닥으로 둘러 쌓인 재배 공간을 더 포함하고, 상기 재배 트레이는 상기 재배 공간에 구비되는 것을 특징으로 하는 작물 재배 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   재배 공간에 입사하는 태양광을 차단하거나 입사시키는 차광장치;
   상기 재배 공간의 공기를 환기시키는 환기장치; 및
   상기 재배 공간의 온도를 조절하는 냉난방장치를 더 포함하며,
   상기 제어부는 상기 재배 작물의 성장 정도를 판단한 후 상기 차광장치, 상기 환기장치, 상기 냉난방장치 중 적어도 하나를 제어하여 상기 재배 작물의 채취 시기를 조절하는 것을 특징으로 하는 작물 재배 시스템.
   

Images