特表 2022-512042 藻類を成長させるための制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-01

(54)【発明の名称】藻類を成長させるための制御システム

(51)【国際特許分類】

   A01G 7/00 20060101AFI20220125BHJP

   G01N 21/01 20060101ALI20220125BHJP

   A01G 33/02 20060101ALI20220125BHJP

【ＦＩ】

A01G7/00 601C

G01N21/01 D

A01G7/00 601

A01G33/02 101

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2021547599

(86)(22)【出願日】2019-10-22

(85)【翻訳文提出日】2021-05-21

(86)【国際出願番号】 AU2019051152

(87)【国際公開番号】W WO2020082119

(87)【国際公開日】2020-04-30

(31)【優先権主張番号】2018903996

(32)【優先日】2018-10-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】AU

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521174820

【氏名又は名称】プロベクタス アイピー ピーティーワイ リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＰＲＯＶＥＣＴＵＳ ＩＰ ＰＴＹ ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】Ｕｎｉｔ ４， ２７ Ｇｏｄｗｉｎ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｂｕｌｉｍｂａ， Ｂｒｉｓｂａｎｅ， Ｑｕｅｅｎｓｌａｎｄ ４１７１， Ａｕｓｔｒａｌｉａ

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(72)【発明者】

【氏名】ヌスク スパントン

【テーマコード（参考）】

2B022

2G059

【Ｆターム（参考）】

2B022AA01

2B022AB20

2B022DA02

2B022DA03

2B022DA08

2B022DA12

2B022DA15

2B022DA19

2G059AA05

2G059BB12

2G059DD15

2G059GG05

2G059GG07

2G059HH08

2G059KK01

(57)【要約】

藻類のような植物を成長させるための制御システムであって、前記制御システムは、複数のＬＥＤ光源を制御するためのコントローラーを有し、前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成されている。好ましくは、コントローラーは、また、前記ＬＥＤ光源の点滅周波数を制御するように構成されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

植物を成長させるための制御システムであって、
複数のＬＥＤ光源を制御するためのコントローラーを有し、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成されている、制御システム。

【請求項2】

前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源の点滅周波数を制御するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の制御システム。

【請求項3】

前記コントローラーは、前記点滅周波数を２ｍｓ～５，０００ｍｓの範囲で制御するように構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の制御システム。

【請求項4】

前記コントローラーは、前記点滅周波数を１０ｍｓ～１００ｍｓの範囲で制御するように構成されていることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の制御システム。

【請求項5】

前記コントローラーは、遠隔装置と通信するように構成された通信モジュールを含むことを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の制御システム。

【請求項6】

前記遠隔装置は、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を設定するように構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の制御システム。

【請求項7】

前記植物の成長に関する情報を提供するための１つ以上のセンサーを更に含み、前記コントローラーは、前記１つ以上のセンサーから情報を受信し、前記１つ以上のセンサーからの前記情報を前記遠隔装置に送信するように構成され、前記遠隔装置は、前記１つ以上のセンサーからの前記情報に基づいて前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を最適化するように構成されていることを特徴とする、請求項６に記載の制御システム。

【請求項8】

前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数に関する情報を、前記遠隔装置に送信するように構成され、前記遠隔装置は、前記１つ以上のセンサーからの所望の情報に対応する前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数を決定し、前記遠隔装置は、前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数を、前記ＬＥＤ光源の前記決定された点滅周波数に設定することを特徴とする、請求項２を引用する請求項７に記載の制御システム。

【請求項9】

前記植物は、藻類であることを特徴とする、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の制御システム。

【請求項10】

藻類栽培制御システムであって、前記制御システムは、
前記藻類に光を供給するための複数のＬＥＤ光源を制御するコントローラーを有し、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成されている、藻類栽培制御システム。

【請求項11】

藻類を成長させるための制御システムであって、
複数のＬＥＤ光源を制御するためのコントローラーを有し、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成されている、制御システム。

【請求項12】

藻類を成長させるための制御システムであって、
前記藻類に光を供給するための複数のＬＥＤ光源と、
前記複数のＬＥＤ光源を制御するためのコントローラーと、
を有し、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成されている、制御システム。

【請求項13】

前記藻類の成長に関する情報を提供するための１つ以上のセンサーを更に含み、センサー情報ならびに前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を遠隔装置に通信するように構成された通信モジュールを更に含むことを特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載の制御システム。

【請求項14】

前記遠隔装置は、前記藻類に所望の特質をもたらした前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を、１つ以上の更なる制御システムに通信するように構成されていることを特徴とする、請求項１３に記載の制御システム。

【請求項15】

前記遠隔装置は、前記制御システムおよび／または前記１つ以上の更なる制御システムに、成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量のうちの１つ以上を含む追加の設定を通信するように構成され、前記対応するコントローラーは、前記成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量を制御するために、１つ以上のポンプ、バルブ、ソレノイド、ヒーターなどを制御するように構成されていることを特徴とする、請求項１３または請求項１４に記載の制御システム。

【請求項16】

藻類の成長を制御する方法であって、前記方法は、
藻類を成長させるための複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を第１制御システムで制御すること、
前記藻類の特質を１つ以上のセンサーで監視すること、
前記藻類の特質を前記１つ以上のセンサーで監視し続けながら、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を変化させること、
前記藻類の特質を前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度と相関させること、
前記藻類の所望の特質のための前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を、遠隔装置で第２制御システムに送信し、前記第２制御システムを使用して前記所望の特質を有する前記藻類を成長させること、
のステップを含む、方法。

【請求項17】

前記第１制御システムから前記遠隔装置に、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を送信すること、および前記藻類の前記特質のためのセンサー情報を相関させることのステップを更に含み、前記藻類の特質を前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度と相関させるステップは、前記遠隔装置で実行されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記藻類の特質を、成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量と相関させることのステップを更に含むことを特徴とする、請求項１６または請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または栄養素の前記種類および／または量のうちの１つ以上に関連する設定を、前記遠隔装置で前記第２制御システムに送信し、前記第２制御システムを使用して前記所望の特質を有する藻類を成長させることのステップを更に含むことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

藻類の成長を制御する方法であって、前記方法は、
藻類を成長させるための複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御システムで制御すること、
前記藻類の特質を１つ以上のセンサーで監視すること、
前記藻類の特質を前記１つ以上のセンサーで監視し続けながら、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を変化させること、
前記藻類の特質を前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度と相関させること、
前記藻類の所望の特質に対応するように、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を制御すること、
のステップを含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、藻類を成長させるための制御システムに関する。本明細書では、藻類の成長に関する本発明の使用について言及する。特許明細書は、この使用を記載しているが、これは単なる例であり、本発明は、この使用に限定されるものではない。

【背景技術】

【0002】

藻類の商業的栽培は、とりわけ、食品成分、食品着色剤および染料、バイオプラスチック、医薬品、ならびに藻類燃料を生産するために使用される。大部分の藻類は、成長するために水、栄養素、炭素源、および光を必要とする。

【0003】

これらすべての要素がどのように投与されるかによって、藻類の質および量が決定される。異なる種類の藻類を成長させるために、これらの要素をどのように投与することができるかについては、多数の組み合わせがある。

【0004】

光は、藻類の成長に重要な要素である。直射日光は、ほとんどの藻類にとって強すぎる。しかしながら、水面下の藻類が上方で陰から作り出されたあまり強くない光を利用することができるので、直射日光は、強力な成長のために、しばしば最良である。

【0005】

藻類の光への暴露を制御するための１つの従来技術の解決策は、藻類を撹拌することである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、藻類を成長させることに伴う上記の問題の１つ以上を克服するか、または少なくとも軽減すること、および／または消費者に有用なまたは商業的な選択を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一態様では、本発明は、広義には植物を成長させるための制御システムに属し、制御システムは、
複数のＬＥＤ光源を制御するためのコントローラーを有し、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成されている。

【0008】

好ましくは、前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源の点滅周波数を制御するように構成されている。好ましくは、前記点滅周波数は、前記ＬＥＤ光源のオン／オフ周期の周波数である。好ましくは、前記コントローラーは、前記点滅周波数を２ｍｓ～５，０００ｍｓの範囲で制御するように構成されている。更に好ましくは、前記コントローラーは、前記点滅周波数を２５ｍｓ～１，０００ｍｓの範囲で制御するように構成されている。別の実施形態では、前記コントローラーは、前記点滅周波数を２ｍｓ～５００ｍｓの範囲で制御するように構成されている。更なる実施形態では、前記コントローラーは、前記点滅周波数を１０ｍｓ～１００ｍｓの範囲で制御するように構成されている。

【0009】

好ましくは、前記コントローラーは、通信モジュールを含む。前記通信モジュールは、好ましくは遠隔装置と通信するように構成されている。一実施形態では、前記遠隔装置は、携帯電話などの携帯装置ある。別の実施形態では、前記遠隔装置は、コンピューターである。更なる実施形態では、前記遠隔装置は、サーバーである。好ましくは、前記コント
ローラーは、インターネットを介して前記サーバーと通信する。

【0010】

一実施形態では、前記コントローラーは、２つ以上の遠隔装置と通信するように構成されている。

【0011】

前記遠隔装置は、好ましくは前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を設定するように構成されている。前記遠隔装置は、好ましくは前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数を設定するように構成されている。

【0012】

好ましくは、前記コントローラーは、１つ以上のセンサーと通信するように構成されている。好ましくは、前記１つ以上のセンサーは、前記植物の成長に関する情報を提供する。

【0013】

好ましくは、前記１つ以上のセンサーは、１つ以上のガスセンサーを含む。好ましくは、前記１つ以上のガスセンサーは、二酸化炭素、水素、および／または酸素センサーを含む。一実施形態では、前記１つ以上のガスセンサーは、藻類などの植物を成長させるために使用される成長媒体中の溶解ガスを感知するように構成されている。前記成長媒体は、好ましくは水のような液体である。

【0014】

好ましくは、前記１つ以上のセンサーは、植物の成長を決定するためのセンサーを含む。好ましくは、前記１つ以上のセンサーは、植物の成長を決定するための分光光度計を含む。一実施形態では、前記１つ以上のセンサーは、液体培地中の藻類細胞密度を決定するための分光光度計を含む。

【0015】

好ましくは、前記１つ以上のセンサーは、温度センサーを含む。好ましくは、前記温度センサーは、成長媒体の温度を感知する。

【0016】

好ましくは、前記１つ以上のセンサーは、前記成長媒体のｐＨを測定するためのｐＨセンサーを含む。

【0017】

好ましくは、前記１つ以上のセンサーは、塩分センサーを含む。好ましくは、前記塩分センサーは、前記成長媒体の塩分を測定する。

【0018】

好ましくは、前記１つ以上のセンサーは、硝酸塩センサーを含む。好ましくは、前記硝酸塩センサーは、前記成長媒体中の硝酸塩の濃度を測定する。

【0019】

好ましくは、前記１つ以上のセンサーは、細胞計数センサーを含む。好ましくは、前記細胞計数センサーは、規定された体積内の植物細胞の量を測定する。

【0020】

好ましくは、前記１つ以上のセンサーは、細胞健康センサーを含む。好ましくは、前記細胞健康センサーは、前記植物細胞の健康に関する情報を提供する。

【0021】

前記コントローラーは、好ましくは前記１つ以上のセンサーから情報を受信するように構成されている。前記コントローラーは、好ましくは前記１つ以上のセンサーから前記遠隔装置に情報を送信するように構成されている。前記コントローラーは、好ましくは前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度に関する情報を前記遠隔装置に送信するように構成されている。前記コントローラーは、好ましくは前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数に関する情報を前記遠隔装置に送信するように構成されている。前記遠隔装置は、好ましくは、前記１つ以上のセンサーからの情報に基づいて、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を最適化するように構成されている。好ましくは、前記遠隔装置は、前記１つ以上のセンサ
ーからの情報を、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度に関する情報と相関させる。好ましくは、前記遠隔装置は、前記１つ以上のセンサーからの情報を、前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数の情報と相関させる。好ましくは、前記遠隔装置は、前記１つ以上のセンサーからの所望の情報に対応する前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を決定する。好ましくは、前記遠隔装置は、前記コントローラー内のスペクトルおよび強度値を、前記ＬＥＤ光源の前記決定されたスペクトルおよび強度に設定する。好ましくは、前記遠隔装置は、前記１つ以上のセンサーからの所望の情報に対応する前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数を決定する。好ましくは、前記遠隔装置は、前記コントローラー内の前記点滅周波数を、前記ＬＥＤ光源の前記決定された点滅周波数に設定する。

【0022】

好ましくは、前記遠隔装置は、成長させる植物の種類を、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度に関する前記情報と相関させる。好ましくは、前記遠隔装置は、成長させる植物の種類を、前記１つ以上のセンサーからの情報と相関させる。好ましくは、前記遠隔装置は、成長させる植物の種類を前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数に関する前記情報と相関させる。

【0023】

一実施形態では、遠隔装置は、栽培される植物の種類を規定し、この情報を前記コントローラーと通信し、前記コントローラーは、この情報を更なる遠隔装置と通信し、栽培される植物の種類と相関する前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を、前記更なる遠隔装置からダウンロードする。

【0024】

好ましくは、前記遠隔装置は、成長させる植物の所望の特質を、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度に関する前記情報と相関させる。好ましくは、前記遠隔装置は、成長させる植物の所望の特質を、前記１つ以上のセンサーからの前記情報と相関させる。好ましくは、前記遠隔装置は、成長させる植物の所望の特質を、前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数に関する前記情報と相関させる。

【0025】

一実施形態では、遠隔装置は、栽培される植物の前記所望の特質を規定し、この情報を前記コントローラーと通信し、前記コントローラーは、この情報を更なる遠隔装置と通信し、栽培される植物の前記所望の特質と相関する前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を、前記更なる遠隔装置からダウンロードする。

【0026】

別の実施形態では、前記遠隔装置は、前記コントローラー内の前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を手動で設定するために使用される。

【0027】

好ましくは、前記コントローラーは、２００ｎｍ～８００ｎｍの範囲で前記ＬＥＤ光源のスペクトルを制御するように構成されている。より好ましくは、前記コントローラーは、３８０ｎｍ～７５０ｎｍの範囲で前記ＬＥＤ光源のスペクトルを制御するように構成されている。

【0028】

好ましくは、前記ＬＥＤ光源は、前記植物に光を供給する。

【0029】

好ましくは、前記コントローラーは、前記複数のＬＥＤ光源の各々を個別に制御するように構成されている。一実施形態では、前記複数のＬＥＤ光源は、区域に分割され、前記コントローラーは、各区域を個別に制御するように構成されている。一実施形態では、各区域は、異なる植物を栽培するために使用される。別の実施形態では、各区域は、異なる成長段階で植物を栽培するために使用される。更なる実施形態では、各区域は、前記植物において異なる特質を発生させるために使用される。

【0030】

好ましくは、前記植物は、藻類である。

【0031】

好ましくは、前記制御システムは、前記ＬＥＤ光源を含む。

【0032】

好ましくは、前記制御システムは、前記１つ以上のセンサーを含む。

【0033】

一実施形態では、前記制御システムは、前記遠隔装置を含む。

【0034】

更なる態様では、本発明は、広義には藻類栽培制御システムに属し、前記制御システムは、
前記藻類に光を提供するために複数のＬＥＤ光源を制御するためのコントローラーを有し、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成されている。

【0035】

更なる態様では、本発明は、広義には藻類を成長させるための制御システムに属し、
複数のＬＥＤ光源を制御するためのコントローラーを有し、
前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成されている。

【0036】

別の態様では、本発明は、広義には藻類を成長させるための制御システムに属し、
前記藻類に光を提供するための複数のＬＥＤ光源と、
前記複数のＬＥＤ光源を制御するためのコントローラーと、を有し、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成されている。

【0037】

好ましくは、前記制御システムは、１つ以上のセンサーを含む。好ましくは、前記１つ以上のセンサーは、前記藻類の成長に関する情報を提供する。

【0038】

好ましくは、前記制御システムは、通信モジュールを含む。より好ましくは、前記コントローラーは、前記通信モジュールを含む。前記通信モジュールは、好ましくは遠隔装置と通信するように構成されている。前記通信モジュールは、好ましくは前記遠隔装置と前記コントローラーとの間の通信を可能にするように構成されている。

【0039】

一実施形態では、前記遠隔装置は、１つ以上の更なる制御システムと通信するように構成されている。好ましくは、前記遠隔装置は、前記植物に所望の特質をもたらした前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を、前記１つ以上の更なる制御システムに通信するように構成されている。

【0040】

好ましくは、前記遠隔装置は、前記制御システムおよび／または前記１つ以上の更なる制御システムに追加の設定を通信するように構成されている。好ましくは、前記追加の設定は、成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量のうちの１つ以上を含む。好ましくは、前記対応するコントローラーは、１つ以上のポンプ、バルブ、ソレノイド、ヒーターなどを制御して、前記成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量を制御するように構成されている。好ましくは、前記対応するコントローラーは、前記遠隔装置から受信した設定に従って、１つ以上のポンプ、バルブ、ソレノイド、ヒーターなどを制御して、前記成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量を制御するように構成されている。

【0041】

更なる態様では、本発明は、広義には藻類の成長を制御する方法に属し、前記方法は、
藻類を成長させるための複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を第１制御システムで制御すること、
前記藻類の特質を１つ以上のセンサーで監視すること、
前記藻類の特質を前記１つ以上のセンサーで監視し続けながら、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を変化させること、
前記藻類の特質を前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度と相関させること、
前記藻類の所望の特質のための前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を、遠隔装置で第２制御システムに送信し、前記第２制御システムを使用して前記所望の特質を有する前記藻類を成長させること、
のステップを含む。

【0042】

好ましくは、前記方法は、前記第１制御システムから前記遠隔装置に、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を送信すること、および前記藻類の前記特質のためのセンサー情報を相関させることのステップを更に含む。好ましくは、前記藻類の特質を前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度と相関させるステップは、前記遠隔装置で実行される。

【0043】

好ましくは、前記方法は、前記藻類の特質を、前記成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量と相関させることを更に含む。

【0044】

好ましくは、前記方法は、前記藻類の前記特質を最適化するために、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび／または強度の設定、成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量のうちの１つ以上を変更することを含む。好ましくは、ＡＩは、前記藻類の前記特質を最適化するために、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび／または強度の設定、成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量のうちの１つ以上を変更するために使用される。好ましくは、前記方法は、成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量のうちの１つ以上に関連する設定を、前記遠隔装置で前記第２制御システムに送信し、前記第２制御システムを使用して前記所望の特質を有する藻類を成長させることを更に含む。

【0045】

別の態様では、本発明は、広義には藻類の成長を制御する方法に属し、前記方法は、
藻類を成長させるための複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を第１制御システムで制御すること、
前記藻類の特質を１つ以上のセンサーで監視すること、
前記藻類の特質を前記１つ以上のセンサーで監視し続けながら、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を変化させること、
前記藻類の特質を前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度と相関させること、
前記藻類の所望の特質に対応するように、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を制御すること、
のステップを含む。

【0046】

前記藻類の前記特質には、細胞数、成長速度、細胞の健康状態、藻類細胞密度などが含まれ得ることが理解される。

【0047】

１つの態様に関して説明した特徴は、本発明の他のすべての態様に適用可能な場合にも
適用される。更に、記載された特徴の異なる組み合わせは、明示的に記載されていない場合であっても、本明細書に記載され、特許請求される。例えば、植物を成長させるための前記制御システムに関連して記載された特徴は、前記藻類栽培制御システムおよび藻類を成長させるための前記制御システムに適用することができ、逆もまた同様である。

【図面の簡単な説明】

【0048】

本発明をより容易に理解できるようにするために、本発明の好ましい実施形態を示す添付の図面が参照される。

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る制御システムの概略図である。

【図2】図２は、本発明の別の実施形態に係る制御システムの一部の概略図である。

【図3】図３は、本発明の更なる実施形態に係る制御システムの一部の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0049】

図１を参照すると、藻類栽培制御システム１０としての本発明の一実施形態に係る制御システムが示されている。制御システム１０は、コントローラー１２を含む。

【0050】

コントローラー１２は、複数のＬＥＤ光源１４，１６，１８，２０，２２を制御する。コントローラー１２は、ＬＥＤ光源１４，１６，１８，２０，２２のスペクトルを制御するように構成されている。コントローラー１２は、ＬＥＤ光源１４，１６，１８，２０，２２の強度を制御するように構成されている。コントローラー１２は、ＬＥＤ光源１４，１６，１８，２０，２２の点滅周波数を制御するように構成されている。

【0051】

ＬＥＤ光源１４，１６，１８，２０，２２は、容器２６内において、水としての成長媒体中で、成長／栽培される藻類２４としての植物に光を供給する。

【0052】

１つ以上のセンサー２８は、藻類の成長を監視し、情報をコントローラー１２に通信する。

【0053】

コントローラー１２は、携帯装置３０、コンピューター３２、およびサーバー３４としての遠隔装置と通信する。コントローラー１２は、インターネット３６を介してサーバー３４と通信する。

【0054】

コントローラー１２は、ＬＥＤ光源１４，１６，１８，２０，２２の設定および１つ以上のセンサー２８からの情報を、携帯装置３０、コンピューター３２、およびサーバー３４に通信することができる。コントローラー１２内のＬＥＤ光源１４，１６，１８，２０，２２の設定は、携帯装置３０、コンピューター３２、および／またはサーバー３４によってすることができる。

【0055】

サーバー３４は、１つ以上のセンサー２８からの情報を、ＬＥＤ光源１４，１６，１８，２０，２２のスペクトル、強度、および／または点滅周波数の設定と相関させることができる。サーバー３４は、１つ以上のセンサー２８からの所望の情報に対応するＬＥＤ光源１４，１６，１８，２０，２２のスペクトル、強度、および／または点滅周波数を決定することができる。サーバー３４は、コントローラー１２内のスペクトル、強度、および／または点滅周波数値を、決定された値に設定することができる。携帯装置３０、コンピューター３２、および／またはサーバー３４は、１つ以上のセンサー２８からの情報のうちどの情報が望ましいかを設定することができる。

【0056】

サーバー３４は、成長させる異なる種類の藻類、および／または成長させる藻類２４の異なる特質についての情報を相関させることができる。携帯装置３０、コンピューター３
２、および／またはサーバー３４は、成長させる異なる種類の藻類、または成長させる藻類の特質を設定することができる。

【0057】

コントローラー１２は、ＬＥＤ光源１４，１６，１８，２０，２２のスペクトル、強度、および／または点滅周波数を個別に制御することができる。この件について、ＬＥＤ光源１４，１６，１８，２０，２２は、異なる藻類が成長させる異なる区域、および／または藻類の異なる特質が栽培される異なる区域を規定することができる。

【0058】

図２を参照すると、藻類栽培制御システム１００が示されている。藻類栽培制御システム１００は、試験的制御システム１０２としての第１制御システムと、ユーザー制御システム１０４としての第２制御システムと、を含む。

【0059】

試験的制御システム１０２は、１０８および１１０における藻類の栽培において、複数のＬＥＤ光源のスペクトル、強度、および点滅周波数の設定、成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量を制御するためのコントローラー１０６を含む。コントローラー１０６は、また、１０８および１１０における藻類の成長に関する情報を提供するセンサー（図示せず）を監視する。コントローラー１０６は、また、１１２で生成された廃棄物を監視する。１１４で成長された藻類は処理され、１１６で最終生成物は送り出される。試験的植物は、１０８および１１０における藻類の栽培において、複数のＬＥＤ光源のスペクトル、強さ、および点滅速度の種々の設定、成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量の影響を試験するために使用される。

【0060】

センサーからの情報と、複数のＬＥＤ光源のスペクトル、強度、および点滅速度、成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量の設定とは、インターネット１３６を介して、サーバー１３４としての遠隔装置に送られる。

【0061】

サーバー１３４は、最適化モジュール１４０内の情報および設定を処理する。最適化モジュール１４０は、人工知能１４２を使用して、藻類の所望の特質を達成するために設定を最適化する。サーバー１３４は、異なる藻類株および異なる所望の特質について最適化された設定のデータベースを維持する。試験的ユーザー制御盤１３８を介して要求されると、サーバー１３４は、更新された設定を試験的制御システム１０２に通信することができる。

【0062】

ユーザーがユーザー制御システム１０４を使用して既知の藻類株を成長させている場合、彼らは、１４６および１４８において藻類の栽培を制御するために、ユーザー制御盤１４４を介して、サーバー１３４からユーザー制御システム１０４に最適化された設定をダウンロードすることができる。ユーザー制御システムは、また、１５０で廃棄物の生成を監視する。１５２で成長された藻類は処理され、１５４で最終生成物は送り出される。

【0063】

ユーザー制御システム１０４からの情報および設定は、インターネット１３６を介してサーバー１３４にアップロードされる。情報および設定は、人工知能１４２が情報および設定を使用して、藻類の所望の特質を達成するために設定を更に最適化することができるように、最適化モジュール１４０に供給される。

【0064】

サーバー１３４は、ユーザーおよび試験的ユーザー（図示せず）にｓｍｓ１６２、ｅメール１６４、またはＡＶ１６６を介して新しい藻類の作り方または最適化を通知するか、または、設定または情報がそれぞれ試験的制御システム１０２またはユーザー制御システ
ム１０４に対して所定の範囲外である場合にユーザーに警告することができる通知モジュール１６０を含む。

【0065】

図３を参照すると、制御システム２００が示されている。制御システム２００は、植え付け部分２０４、成長部分２０６、および植え付け部分２０８としての藻類栽培システムの複数の部分を制御するコントローラー２０２を有する。

【0066】

部分２０４，２０６，２０８の各々は、現地化コントローラー（a localised controller）２１０，２１２，２１４を有する。現地化コントローラー２１０，２１２，２１４は、それぞれＬＥＤ光源２２０，２２２，２２４を制御する。現地化コントローラー２１０，２１２，２１４は、それぞれソレノイドおよびポンプ２３０，２３２，２３４を制御して、成長媒体の流量、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および添加された栄養素の種類および／または量を制御する。現地化コントローラー２１０，２１２，２１４は、また、センサー２４０，２４２，２４４を監視する。コントローラー２０２は、モノのインターネット（ＩｏＴ）メッセージングシステムを介したインターネット２３６を介して、遠隔サーバー（図示せず）に設定およびセンサー情報を送信することができる。コントローラーは、また、ＩｏＴメッセージを受信して、それぞれの現地化コントローラー２１０，２１２，２１４を介して、ＬＥＤ光源２２０，２２２，２２４、ソレノイド、およびポンプ２３０，２３２，２３４を制御することができる。

【0067】

制御システムの好ましい実施形態の利点は、異なる種類の植物の成長を制御する能力を含む。制御システムの好ましい実施形態の別の利点は、成長させる植物の異なる特質を制御する能力を含む。制御システムの好ましい実施形態の更なる利点は、コントローラーが１つ以上のセンサーからの所望のデータ値に応じて、ＬＥＤ光源のスペクトル、強度、および／または点滅周波数値を設定することができることを含む。

【0068】

上述は、本発明の例示的な例として与えられたが、当業者に明らかであるようなすべての上記や他の修正および変形は、本明細書に記載されている本発明の広義の範囲および区域内にあると見なされる。

【0069】

本明細書の説明および特許請求の範囲全体にわたって、「から成る」という語、および「から成っている」などのその語の変形は、他の添加物、構成要素、整数またはステップを除外することを意図しない。

【図1】

【図2】

【図3】

【手続補正書】

【提出日】2020-09-21

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

植物を成長させるための制御システムであって、
複数のＬＥＤ光源を制御するためのコントローラーを有し、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成され、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源の点滅周波数を２ｍｓ～５，０００ｍｓの範囲で制御するように構成されている、制御システム。

【請求項2】

前記コントローラーは、前記点滅周波数を１０ｍｓ～１００ｍｓの範囲で制御するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の制御システム。

【請求項3】

前記コントローラーは、遠隔装置と通信するように構成された通信モジュールを含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の制御システム。

【請求項4】

前記遠隔装置は、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を設定するように構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の制御システム。

【請求項5】

前記植物の成長に関する情報を提供するための１つ以上のセンサーを更に含み、前記コントローラーは、前記１つ以上のセンサーから情報を受信し、前記１つ以上のセンサーからの前記情報を前記遠隔装置に送信するように構成され、前記遠隔装置は、前記１つ以上のセンサーからの前記情報に基づいて前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を最適化するように構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の制御システム。

【請求項6】

前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数に関する情報を、前記遠隔装置に送信するように構成され、前記遠隔装置は、前記１つ以上のセンサーからの所望の情報に対応する前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数を決定し、前記遠隔装置は、前記ＬＥＤ光源の前記点滅周波数を、前記ＬＥＤ光源の前記決定された点滅周波数に設定することを特徴とする、請求項１を引用する請求項５に記載の制御システム。

【請求項7】

前記植物は、藻類であることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の制御システム。

【請求項8】

藻類栽培制御システムであって、前記制御システムは、
前記藻類に光を供給するための複数のＬＥＤ光源を制御するコントローラーを有し、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成され、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源の点滅周波数を２ｍｓ～５，０００ｍｓの範囲で制御するように構成されている、藻類栽培制御システム。

【請求項9】

藻類を成長させるための制御システムであって、
複数のＬＥＤ光源を制御するためのコントローラーを有し、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成され、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源の点滅周波数を２ｍｓ～５，０００ｍｓの範囲で制御するように構成されている、制御システム。

【請求項10】

藻類を成長させるための制御システムであって、
前記藻類に光を供給するための複数のＬＥＤ光源と、
前記複数のＬＥＤ光源を制御するためのコントローラーと、
を有し、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御するように構成され、
前記コントローラーは、前記ＬＥＤ光源の点滅周波数を２ｍｓ～５，０００ｍｓの範囲で制御するように構成されている、制御システム。

【請求項11】

前記藻類の成長に関する情報を提供するための１つ以上のセンサーを更に含み、センサー情報ならびに前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を遠隔装置に通信するように構成された通信モジュールを更に含むことを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の制御システム。

【請求項12】

前記遠隔装置は、前記藻類に所望の特質をもたらした前記ＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度の設定を、１つ以上の更なる制御システムに通信するように構成されていることを特徴とする、請求項１１に記載の制御システム。

【請求項13】

前記遠隔装置は、前記制御システムおよび／または前記１つ以上の更なる制御システムに、成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量のうちの１つ以上を含む追加の設定を通信するように構成され、前記対応するコントローラーは、前記成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量を制御するために、１つ以上のポンプ、バルブ、ソレノイド、ヒーターなどを制御するように構成されていることを特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載の制御システム。

【請求項14】

藻類の成長を制御する方法であって、前記方法は、
藻類を成長させるための複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を第１制御システムで制御すること、
前記第１制御システムで、前記ＬＥＤ光源の点滅周波数を２ｍｓ～５，０００ｍｓの範囲で制御すること、
前記藻類の特質を１つ以上のセンサーで監視すること、
前記藻類の特質を前記１つ以上のセンサーで監視し続けながら、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトル、強度、および前記点滅周波数を変化させること、
前記藻類の特質を前記複数のＬＥＤ光源のスペクトル、強度、および前記点滅周波数と相関させること、
前記藻類の所望の特質のための前記複数のＬＥＤ光源のスペクトル、強度、および前記点滅周波数の設定を、遠隔装置で第２制御システムに送信し、前記第２制御システムを使用して前記所望の特質を有する前記藻類を成長させること、
のステップを含む、方法。

【請求項15】

前記第１制御システムから前記遠隔装置に、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトル、強度、および前記点滅周波数の設定を送信すること、および前記藻類の前記特質のためのセンサー情報を相関させることのステップを更に含み、前記藻類の特質を前記複数のＬＥＤ光源のスペクトル、強度、および前記点滅周波数と相関させるステップは、前記遠隔装置で実行されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記藻類の特質を、成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または添加された栄養素の種類および／または量と相関させることのステップを更に含むことを特徴とする、請求項１４または請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記成長媒体の流量、成長媒体の温度、添加されたＣＯ_２の量、添加されたＯ_２の量、および／または栄養素の前記種類および／または量のうちの１つ以上に関連する設定を、前記遠隔装置で前記第２制御システムに送信し、前記第２制御システムを使用して前記所望の特質を有する藻類を成長させることのステップを更に含むことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

藻類の成長を制御する方法であって、前記方法は、
藻類を成長させるための複数のＬＥＤ光源のスペクトルおよび強度を制御システムで制御すること、
前記制御システムで、前記ＬＥＤ光源の点滅周波数を２ｍｓ～５，０００ｍｓの範囲で制御すること、
前記藻類の特質を１つ以上のセンサーで監視すること、
前記藻類の特質を前記１つ以上のセンサーで監視し続けながら、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトル、強度、および前記点滅周波数を変化させること、
前記藻類の特質を前記複数のＬＥＤ光源のスペクトル、強度、および前記点滅周波数と相関させること、
前記藻類の所望の特質に対応するように、前記複数のＬＥＤ光源のスペクトル、強度、および前記点滅周波数の設定を制御すること、
のステップを含む、方法。

【国際調査報告】