KR20130029193A - Apparatus for cultivating plant - Google Patents

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황상인
최현승
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(주)루미닉스
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Abstract

PURPOSE: A cultivating equipment for plant is provided to provide a record of plant growth image information to external device by controlling irradiation light and water supply automatically according to the types of plants. CONSTITUTION: A cultivating equipment comprises the main body(110) formed with soil storage part where soil is stored; the light source module(130) emitting light to plants planted on the soil storage part; the water supplying part(150) installed on the main body to spray water to the soil storage part; the camera(170) installed on the main body to take a picture of growth process of the plants from the soil storage part; the memory part storing the period of light corresponded to the types of plants and the growing environmental condition information including the amount of water supply; and the control controlling the drive of water supply part and the light source module receiving the growth environmental condition information corresponded to the types of plants entered by the input part. On the main body, the interface unit is installed to transfer the imaging image information controlled by the control part to the external electronic instrument. The light source module comprises the red light-emitting diode(131a), the blue light emitting diode(131b), and the green light emitting diodie(131c), and the light source module is operated by the mixture of the red light emitting diode, the blue light emitting diode, and the green light emitting diode demanded by the type of the plants selected by the input unit.

Description

식물 재배장치{apparatus for cultivating plant}Apparatus for cultivating plant

본 발명은 식물 재배장치에 관한 것으로서, 실내에서 자동으로 식물을 재배할 수 있도록 된 식물 재배장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plant cultivation apparatus, and relates to a plant cultivation apparatus capable of automatically cultivating a plant indoors.

일반적으로 식물 재배시 인공광원을 이용하는 기술은 근래에 식물공장 시스템 기술로서 응용되는 등 널리 연구되고 있다. 통상 식물은 엽록체가 햇빛의 힘으로 탄산가스와 물로부터 전분 등의 탄수화물을 합성하는 작용을 통해 성장하며, 이렇게 빛에너지를 화학에너지로 바꾸는 광합성은 식물 생장에 있어 가장 중요한 부분이다. 그런데 지금까지의 연구에 의하면, 식물의 광합성 작용 및 그에 따른 생장율은 모든 파장의 광에 대해서 무차별적으로 이루어지는 것이 아니라 특정 파장대에서 특히 더 효율적으로 이루어진다.In general, a technique using an artificial light source in plant cultivation has been widely studied such as recently applied as a plant factory system technology. Normally, chloroplasts grow through the action of synthesizing carbohydrates such as starch from carbon dioxide and water by the power of sunlight, and photosynthesis, which converts light energy into chemical energy, is the most important part of plant growth. However, according to the research so far, photosynthesis action and the growth rate of the plant is not made indiscriminately for all wavelengths of light, but more efficiently in a specific wavelength range.

따라서 종래에 모든 파장대의 광을 조사하는 백열등, 형광등과 같은 조명장치가 아니라, 예컨대 광합성을 촉진시키는 특정 파장대의 광을 집중적으로 조사할 수 있는 발광다이오드(LED, light emitt diode) 광원을 사용하여 식물 재배에 이용하려는 기술들이 제안되어 왔다. Therefore, a plant using a light emitting diode (LED) light source capable of intensively irradiating light of a specific wavelength band, for example, to promote photosynthesis, rather than a lighting device such as an incandescent lamp or a fluorescent lamp that irradiates light of all wavelength bands. Techniques for use in cultivation have been proposed.

한편, 이러한 인공 광원을 이용하는 경우 조사광의 조절 이외에도 급수까지 자동으로 조절되는 구조가 요구되고 있고, 생장 상태정보를 기록 및 제공할 수 있는 장치가 요구되고 있다.On the other hand, in the case of using such an artificial light source, there is a demand for a structure that automatically adjusts water supply in addition to the adjustment of the irradiation light, and a device capable of recording and providing growth state information is required.

본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 인공조명과 급수를 자동으로 선택된 식물의 종류에 맞게 조절할 수 있으면서도 식물 성장 영상 정보를 기록 및 외부 기기에 제공할 수 있는 식물 재배장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above requirements, and provides a plant cultivation apparatus that can record the plant growth image information and provide it to an external device while automatically adjusting the artificial lighting and water supply according to the type of plant selected. The purpose is to provide.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 식물 재배장치는 토양이 수용될 수 있는 토양수납부가 형성되어 있는 본체와; 상기 본체의 상기 토양 수납부와 대향되는 상면에 설치되어 상기 토양수납부에 식재된 식물에 광을 조사하는 광원모듈과; 상기 토양 수납부에 물을 분사할 수 있게 상기 본체에 설치된 물공급부와; 상기 토양수납부에서 생장되는 식물의 생장과정을 촬상할 수 있게 상기 본체에 설치된 카메라와; 상기 본체에 설치되어 상기 토양수납부에 식재된 식물의 종류를 선택할 수 있도록 된 입력부와; 식물의 종류에 대응되게 광조사 주기 및 물공급량을 포함한 성장 환경 조건 정보가 저장된 기억부와; 상기 입력부에 의해 선택된 식물의 종류에 대응되는 성장 환경 조건정보를 상기 기억부로부터 제공받아 상기 광원모듈과 상기 물공급부의 구동을 제어하는 제어부;를 구비한다.In order to achieve the above object, the plant cultivation apparatus according to the present invention includes a main body in which a soil storage part is formed, in which soil can be accommodated; A light source module installed on an upper surface of the main body facing the soil accommodating part and irradiating light onto a plant planted in the soil accommodating part; A water supply unit installed in the main body to spray water onto the soil receiving unit; A camera installed in the main body so as to capture the growth process of the plant grown in the soil storage unit; An input unit installed at the main body to select a kind of a plant planted in the soil storage unit; A storage unit for storing growth environment condition information including a light irradiation period and a water supply amount corresponding to a plant type; And a controller configured to control driving of the light source module and the water supply unit by receiving growth environment condition information corresponding to the type of plant selected by the input unit from the storage unit.

바람직하게는 상기 본체에는 상기 카메라에 의해 촬상된 영상 정보를 상기 제어부에 제어되어 외부 전자기기에 전송할 수 있도록 된 인터페이스부;를 더 구비한다.Preferably, the main body further includes an interface unit configured to transmit the image information captured by the camera to the controller to transmit to the external electronic device.

또한, 상기 광원 모듈은 적색 발광다이오드, 청색 발광다이오드 및 녹색발광다이오드를 구비하고, 상기 제어부는 상기 입력부에 의해 선택된 식물종류에 대해 요구되는 색상의 광을 상기 적색 발광다이오드, 청색 발광다이오드 및 녹색발광다이오드의 색조합에 의해 조사할 수 있도록 상기 광원모듈을 구동한다.The light source module may include a red light emitting diode, a blue light emitting diode, and a green light emitting diode, and the control unit may emit light of a color required for the plant type selected by the input unit, such as the red light emitting diode, the blue light emitting diode, and the green light emitting diode. The light source module is driven so as to be irradiated by the color tone sum of the diodes.

상기 본체는 상기 제어부가 내장된 하우징과; 상기 하우징의 상부에서 상호 이격되게 상방으로 연장된 지지바와; 상기 지지바의 상단을 상호 연결하는 상판으로 형성되어 있고, 상기 토양수납부는 상기 하우징의 상부에서 하방으로 인입되고 바닥면은 토양의 인출이 억제될 수 있게 망사로 형성되어 있고, 상기 하우징에는 상기 망사를 통해 낙하되는 물을 집수할 수 있는 집수통이 입출가능하게 장착된 것이 바람직하다.The main body has a housing in which the control unit is built; A support bar extending upwardly spaced apart from each other at an upper portion of the housing; It is formed of a top plate interconnecting the upper end of the support bar, the soil storage portion is drawn downward from the top of the housing and the bottom surface is formed of a mesh so that the extraction of the soil can be suppressed, the housing mesh It is preferable that the sump which can collect the water falling through the trough is removably mounted.

본 발명에 따른 식물재배장치에 의하면, 인공조명과 급수를 자동으로 선택된 식물의 종류에 맞게 조절할 수 있으면서도 식물 성장 영상 정보를 기록 및 외부 기기에 제공할 수 있는 장점을 제공한다.According to the plant cultivation apparatus according to the present invention, the artificial lighting and water supply can be automatically adjusted to the type of the selected plant, while providing plant growth image information to the recording and external devices.

도 1은 본 발명에 따른 식물 재배장치를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 제어계통 회로도이다.1 is a perspective view showing a plant cultivation apparatus according to the present invention,
2 is a control system circuit diagram of FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 식물 재배장치를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the plant cultivation apparatus according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in more detail.

도 1은 본 발명에 따른 식물 재배장치를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 제어계통 회로도이다.1 is a perspective view showing a plant cultivation apparatus according to the present invention, Figure 2 is a control system circuit diagram of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 식물 재배장치(100)는 본체(110), 광원모듈(130), 물공급부(150), 카메라(170), 입력부(181), 표시부(183), 기억부(185) 및 제어부(190)를 구비한다.1 and 2, the plant cultivation apparatus 100 includes a main body 110, a light source module 130, a water supply unit 150, a camera 170, an input unit 181, a display unit 183, and a storage unit. 185 and the controller 190 are provided.

본체(110)는 토양이 수용될 수 있는 토양수납부(115)가 형성되어 있다.The main body 110 is formed with a soil storage unit 115 that can accommodate the soil.

본체(110)를 구분하면, 하우징(111), 지지바(113) 및 상판(114)을 갖는 구조로 되어 있다.The main body 110 is divided into a structure having a housing 111, a support bar 113, and an upper plate 114.

하우징(111)은 사각 함체 형태로 형성되어 있고, 토양수납부(115) 및 후술되는 제어부(190)를 포함한 구동요소가 내장되는 내장 공간이 마련되어 있다.The housing 111 is formed in a rectangular housing shape, and has a built-in space in which a drive element including a soil storage unit 115 and a controller 190 to be described later is embedded.

지지바(113)는 하우징(111)의 상면 모서리에서 각각 상호 이격되게 상방으로 연장되어 있다.The support bar 113 extends upwardly spaced apart from each other at the top edge of the housing 111.

지지바(113)의 길이는 식물의 성장키를 고려하여 적절하게 적용하면 된다.The length of the support bar 113 may be appropriately applied in consideration of the growth height of the plant.

상판(114)은 지지바의 상단을 상호 연결하는 판형상으로 형성되어 있고, 후술되는 광원모듈(130) 및 분무 노즐(155)이 장착되어 있다.The upper plate 114 is formed in a plate shape to interconnect the upper end of the support bar, the light source module 130 and the spray nozzle 155 to be described later is mounted.

토양수납부(115)는 하우징(111)의 상부에서 하방으로 인입되어 상부가 열린 토양 수용공간을 형성하며 바닥면은 토양의 인출이 억제될 수 있게 망사(116)로 형성되어 있다.The soil accommodating part 115 is drawn downward from the upper portion of the housing 111 to form an open soil accommodating space, and the bottom surface is formed of a mesh 116 so that the extraction of the soil can be suppressed.

토양수납부(115)의 바닥면은 도시된 예와 다르게 일부만 망사로 형성될 수 있음은 물론이다.The bottom surface of the soil storage unit 115 may be formed of only a portion of the mesh unlike the illustrated example.

집수통(118)은 하우징의 전면에 개방된 입출구(117)를 통해 토양수납부(115)의 바닥면과 대향되는 위치로 입출될 수 있게 마련되어 망사(116)를 통해 낙하되는 물을 집수할 수 있도록 되어 있다.The sump 118 is provided to be able to enter and exit to the position opposite to the bottom surface of the soil storage unit 115 through the inlet and outlet 117 open to the front of the housing to collect the water falling through the mesh 116. It is supposed to be.

참조부호 119는 집수동의 측면에 돌출된 걸림바이고, 참조부호 121은 하우징(111)에 걸림바(119)가 구속상태로 슬라이딩될 수 있게 형성된 레일홈이다.Reference numeral 119 denotes a catching protrusion protruding from the side of the collecting pipe, and reference numeral 121 denotes a rail groove formed to allow the catching bar 119 to slide in a restrained state on the housing 111.

광원모듈(130)은 본체(110)의 토양 수납부(115)와 대향되는 상면 즉, 상판(114)의 저면에 설치되어 토양수납부(115)에 식재된 식물(미도시)에 광을 조사한다.The light source module 130 is installed on an upper surface of the main body 110 that faces the soil storage unit 115, that is, a bottom surface of the upper plate 114, and irradiates light onto a plant (not shown) planted in the soil storage unit 115. do.

광원모듈(130)은 적색 발광다이오드(131a), 청색 발광다이오드(131b) 및 녹색발광다이오드(131c)가 다수개 어레이되어 있고, 적용개수는 목적하는 광량이 제공될 수 있게 적절하게 적용하면 된다.The light source module 130 is arranged with a plurality of red light emitting diodes 131a, blue light emitting diodes 131b, and green light emitting diodes 131c, and the number of applications may be appropriately applied to provide a desired amount of light.

광원구동부(135)는 후술되는 제어부(190)에 제어되어 광원모듈(130)을 온/오프 및 지시된 발광색상에 대응되게 적색 발광다이오드(131a), 청색 발광다이오드(131b) 및 녹색발광다이오드(131c)를 선택 구동한다.The light source driver 135 is controlled by the controller 190 to be described later to turn on / off the light source module 130 and to correspond to the indicated light emission color. The red light emitting diode 131a, the blue light emitting diode 131b, and the green light emitting diode ( 131c) is selectively driven.

물공급부(150)는 토양 수납부(115)에 물을 분사할 수 있게 본체(110)에 설치되어 있다.The water supply unit 150 is installed in the main body 110 to spray water onto the soil storage unit 115.

물공급부(150)는 본체(110)에 내장된 물저장통(미도시)과, 물저장통에 저수된 물을 분무노즐(155)까지 연장된 공급관을 통해 펌핑하는 펌프(153) 및 제어부(190)에 제어되어 펌프(153)를 구동하는 펌프 구동부(157)를 구비한다.The water supply unit 150 includes a water reservoir (not shown) built in the main body 110 and a pump 153 and a controller 190 for pumping water stored in the water reservoir through a supply pipe extending to the spray nozzle 155. It is provided with a pump drive unit 157 that is controlled to drive the pump 153.

카메라(170)는 토양수납부(115)에 충진되 토양에 식재되어 생장되는 식물의 생장과정을 촬상할 수 있게 본체(110)에 설치되어 있다.The camera 170 is installed in the main body 110 so as to capture the growth process of the plants that are filled in the soil storage unit 115 and planted in the soil.

입력부(181)는 본체(110)의 하우징(111)에 설치되어 토양수납부(115)에 식재된 식물의 종류를 선택할 수 있도록 지원하는 다수의 키(181a)가 마련되어 있다.The input unit 181 is provided in the housing 111 of the main body 110 and is provided with a plurality of keys 181a for selecting a type of plant planted in the soil storage unit 115.

여기서 식물의 종류는 상추, 꽃 등 생장을 지원하도록 기억부(185)에 저장되어 지원되는 식물의 종류를 말한다.Here, the type of plant refers to a kind of plant stored and supported in the memory 185 to support growth such as lettuce and flowers.

표시부(183)은 제어부(190)에 제어되어 표시정보를 표시한다.The display unit 183 is controlled by the controller 190 to display the display information.

기억부(185)에는 생장을 지원하기 위해 지원되는 식물의 종류 및 식물의 종류에 대응되게 광조사 주기 및 물공급량을 포함한 성장 환경 조건 정보가 저장되어 있다.The storage unit 185 stores growth environment condition information including a light irradiation period and a water supply amount corresponding to the types of plants and the types of plants supported to support growth.

여기서 성장 환경 조건 정보는 생장시기에 따라 일일 광조사시간, 광조사 파장 또는 색상, 광조 온/오프 주기, 광조사 강도, 물 공급량, 물 공급주기 등을 말한다.Here, the growth environment condition information refers to the daily light irradiation time, light irradiation wavelength or color, light on / off cycle, light irradiation intensity, water supply amount, water supply cycle, etc., depending on the growth time.

제어부(190)는 입력부(181)에 의해 선택된 식물의 종류에 대응되는 성장 환경 조건정보를 기억부(185)로부터 제공받아 광원구동부(135)를 통해 광원모듈의 구동을 제어하고, 펌프 구동부(157)를 통해 펌프(153)의 구동을 제어한다.The controller 190 receives the growth environment condition information corresponding to the type of plant selected by the input unit 181 from the storage unit 185 and controls the driving of the light source module through the light source driving unit 135, and the pump driving unit 157. The driving of the pump 153 is controlled through the.

제어부(190)는 입력부(181)에 의해 선택된 식물종류에 대해 요구되는 색상의 광을 적색 발광다이오드(131a), 청색 발광다이오드(131b) 및 녹색발광다이오드(131c)의 색조합에 의해 조사할 수 있도록 광원구동부(135)를 통해 광원모듈(130)을 구동한다.The controller 190 may irradiate the light of the color required for the plant type selected by the input unit 181 by the sum of the tones of the red light emitting diode 131a, the blue light emitting diode 131b, and the green light emitting diode 131c. The light source module 130 is driven through the light source driver 135.

인터페이스부(193)는 본체(110)의 하우징(110)에 외부에 노출되게 마련된 단자(193a)를 통해 카메라(170)에 의해 촬상된 영상정보를 제어부(190)에 제어되어 외부 전자기기 예를 들면 스마트폰, 컴퓨터 등에 전송할 수 있도록 되어 있다.The interface unit 193 controls the image information captured by the camera 170 to the controller 190 through a terminal 193a provided to be exposed to the outside of the housing 110 of the main body 110 to provide an example of an external electronic device. For example, it can be sent to smartphones, computers, etc.

이러한 식물재배장치(100)는 입력부(181)에 의해 선택된 식물의 종류에 대응되는 제어부(190)가 성장 환경 조건정보를 기억부(185)로부터 제공받아 광원구동부(135)를 통해 광원모듈의 구동을 제어하고, 펌프 구동부(157)를 통해 펌프(153)의 구동을 제어함으로써 자동으로 식물이 성장할 수 있게 하고, 카메라(170)에 의해 촬상된 생육상태 정보는 인터페이스부(193)를 통해 전송받을 수 있는 장점을 제공한다.In the plant cultivation apparatus 100, the control unit 190 corresponding to the type of plant selected by the input unit 181 receives growth environment condition information from the storage unit 185 to drive the light source module through the light source driving unit 135. To control the driving of the pump 153 through the pump driving unit 157 to automatically grow the plant, the growth state information captured by the camera 170 is received through the interface unit 193 It provides the advantages.

110: 본체 130: 광원모듈
150: 물공급부 170: 카메라
181: 입력부 183 : 표시부
185: 기억부 190: 제어부110: main body 130: light source module
150: water supply unit 170: camera
181: input unit 183: display unit
185: storage unit 190: control unit

Claims (4)

식물재배장치에 있어서,
토양이 수용될 수 있는 토양수납부가 형성되어 있는 본체와;
상기 본체의 상기 토양 수납부와 대향되는 상면에 설치되어 상기 토양수납부에 식재된 식물에 광을 조사하는 광원모듈과;
상기 토양 수납부에 물을 분사할 수 있게 상기 본체에 설치된 물공급부와;
상기 토양수납부에서 생장되는 식물의 생장과정을 촬상할 수 있게 상기 본체에 설치된 카메라와;
상기 본체에 설치되어 상기 토양수납부에 식재된 식물의 종류를 선택할 수 있도록 된 입력부와;
식물의 종류에 대응되게 광조사 주기 및 물공급량을 포함한 성장 환경 조건 정보가 저장된 기억부와;
상기 입력부에 의해 선택된 식물의 종류에 대응되는 성장 환경 조건정보를 상기 기억부로부터 제공받아 상기 광원모듈과 상기 물공급부의 구동을 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 식물 재배장치.In the plant cultivation apparatus,
A main body in which a soil storage part capable of accommodating soil is formed;
A light source module installed on an upper surface of the main body facing the soil accommodating part and irradiating light onto a plant planted in the soil accommodating part;
A water supply unit installed in the main body to spray water onto the soil receiving unit;
A camera installed in the main body so as to capture the growth process of the plant grown in the soil storage unit;
An input unit installed at the main body to select a kind of a plant planted in the soil storage unit;
A storage unit for storing growth environment condition information including a light irradiation period and a water supply amount corresponding to a plant type;
And a control unit which receives growth environment condition information corresponding to the type of plant selected by the input unit from the storage unit and controls driving of the light source module and the water supply unit. 제1항에 있어서, 상기 본체에는 상기 카메라에 의해 촬상된 영상 정보를 상기 제어부에 제어되어 외부 전자기기에 전송할 수 있도록 된 인터페이스부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 식물 재배장치.The plant cultivation apparatus of claim 1, further comprising an interface unit configured to transmit image information photographed by the camera to the controller to be transmitted to an external electronic device. 제2항에 있어서, 상기 광원 모듈은 적색 발광다이오드, 청색 발광다이오드 및 녹색발광다이오드를 구비하고,
상기 제어부는 상기 입력부에 의해 선택된 식물종류에 대해 요구되는 색상의 광을 상기 적색 발광다이오드, 청색 발광다이오드 및 녹색발광다이오드의 색조합에 의해 조사할 수 있도록 상기 광원모듈을 구동하는 것을 특징으로 하는 식물 재배장치.The light source module of claim 2, wherein the light source module includes a red light emitting diode, a blue light emitting diode, and a green light emitting diode.
The control unit drives the light source module to irradiate the light of the color required for the plant type selected by the input unit by the sum of the tones of the red light emitting diode, the blue light emitting diode, and the green light emitting diode. Cultivation device. 제3항에 있어서, 상기 본체는
상기 제어부가 내장된 하우징과;
상기 하우징의 상부에서 상호 이격되게 상방으로 연장된 지지바와;
상기 지지바의 상단을 상호 연결하는 상판으로 형성되어 있고,
상기 토양수납부는 상기 하우징의 상부에서 하방으로 인입되고 바닥면은 토양의 인출이 억제될 수 있게 망사로 형성되어 있고,
상기 하우징에는 상기 망사를 통해 낙하되는 물을 집수할 수 있는 집수통이 입출가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 식물 재배장치.The method of claim 3, wherein the body is
A housing in which the control unit is embedded;
A support bar extending upwardly spaced apart from each other at an upper portion of the housing;
Is formed of a top plate interconnecting the top of the support bar,
The soil storage portion is drawn downward from the top of the housing and the bottom surface is formed of a mesh so that the extraction of the soil can be suppressed,
The housing cultivation device is characterized in that the housing can be mounted to the housing is capable of collecting water falling through the mesh.
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