产生一定脉冲时，调节占空比而调节LED发出光 的波长。如此调节占空比而提供一定的脉冲，LED就会把脉冲的接通时间视为平均值，从而 获得如同施加50%电压一样的效果。在此过程中LED元件实际上每秒钟开关数万次，但肉 眼看不到瞬间的点亮。这种脉冲宽度调制方式能够有效使用光的光反应、碳反应，光反应是 在光照射时产生光合反应，碳反应是没有光照射时产生碳水化合物。重复这种光反应与碳 反应对植物的生长及促进很有效。
[0075] 如上所述，植物生长需要促进光合作用，并且形态发生也是十分重要的因素。在此 形态发生是指种子发芽、花瓣打开、开花、幼叶展开、叶绿素合成、季节间生长等质量变化。 为此用于促进光合作用的红色光的波长是620~690nm，用于促进形态发生的蓝色光的波 长是420~470nm。可见根据植物的生长状态所需波长不同，并且主要使用红色光及蓝色。 考虑到这一点本发明实施例中，在形成波长范围时，为了形成全彩色，进行发光模块237的 脉冲宽度调制，而自由调节所需波长范围。通过脉冲宽度调制，可将红色调成100%、蓝色 调成20%而调节所需波长与光量。其结果，设定LED的红色光在620~690nm、蓝色光在 420~470nm、绿色光在500~560nm。
[0076] 利用全彩色LED的脉冲宽度调制而进行的波长调节，可根据植物只提供所需红、 绿、蓝的波长，而除去多余的波长，从而能够给植物提供最佳光量。通过提供特定波长可抑 制霉菌、害虫。表1显示了光色及波长、农作物、效果的整理结果。
[0077]表 1 [0078]
【主权项】
1. 一种利用L邸照明的植物栽培系统，其特征在于，包括： 传感器模块，其包括用于感知在任意场所栽培的植物的栽培环境信息的传感器，将通 过上述感知生成的数据传送到用于分析上述感知数据的管制装置，并利用基于上述感知数 据的分析结果发出的调控数据，而调节上述栽培环境； 管理者用操作装置，按查找表形式在其内存中保存用于调节上述栽培环境的上述调控 数据，并根据基于上述感知数据的分析结果由上述管制装置发出的要请，而输出上述调控 数据； 网关，从上述传感器模块接收上述感知数据并传送到上述管制装置，从上述管理者用 操作装置接收上述调控数据并传送到上述传感器模块W及除上述传感器模块W外的模块； W及 调控模块，从上述网关接收上述调控数据，并根据上述调控数据选择要照射到植物的 L邸光的颜色，再进行调光而变更所选择的上述L邸光的波长。
2. 根据权利要求1所述的利用L邸照明的植物栽培系统，其特征在于， 还包括发光模块，而上述发光模块包含照射L邸光的多个单位模块，从而可根据在任 意场所栽培的植物种类维持不同的栽培环境，上述单位模块具备用于确认栽培着上述植物 的场所的位置的识别信息，并且当上述植物的栽培面积的增加时可进行相互结合。
3. 根据权利要求2所述的利用L邸照明的植物栽培系统，其特征在于，还包括： 供电装置，其将交流电转换成直流电而传送到上述调控模块、上述传感器模块、上述发 光模块中的至少一个模块；W及 计量模块，其收取由上述供电装置发出的电压相关信息，并传送到上述管制装置，利用 基于上述电压相关信息的分析结果发出的上述调控数据，而重新设定上述供电装置的电力 状态。
4. 根据权利要求3所述的利用L邸照明的植物栽培系统，其特征在于， 还包括摄影装置，上述摄影装置将在上述任意场所拍摄的拍摄图像传送到上述管制装 置。
5. 根据权利要求4所述的利用L邸照明的植物栽培系统，其特征在于， 还包括管制装置，上述管制装置分析从上述摄影装置、上述计量模块、上述传感器模块 收到的数据，计算分析结果，并基于上述分析结果向上述管理者用操作装置发出要请而输 出上述调控数据。
6. 根据权利要求4所述的利用L邸照明的植物栽培系统，其特征在于， 还包括有线无线路由器，上述有线无线路由器根据上述管制装置的要请设定上述管理 者用操作装置、上述网关、上述摄影装置的路径，而处理相关信息。
7. -种植物栽培用L邸照明装置，其特征在于，包括： 发光模块，其包含照射L邸光的多个单位模块，可根据在任意场所栽培的植物种类维 持不同的栽培环境，且上述单位模块具备用于确认上述场所的位置的识别信息，并且当上 述植物的栽培面积的增加时可进行相互结合； 传感器模块，其包含用于感知关于上述栽培环境的信息的传感器，将通过上述感知生 成的数据传送到用于分析上述感知数据的管制装置，并利用基于上述感知数据的分析结果 发出的调控数据，而调节上述栽培环境； 调控模块，接收基于上述感知数据的分析结果发出的上述调控数据w及上述识别信 息，并进行调光W使上述单位模块根据上述识别信息照射不同的L邸光； 供电装置，接收常用电源并将其转换成直流电，并将转换的上述直流电供到上述发光 模块、上述传感器模块、上述调控模块中至少一个模块； 计量模块，其收取由上述供电装置提供的电压相关信息并将其传送到上述管制装置， 利用基于上述电压相关信息的分析结果发出的上述调控数据，而重新设定上述供电装置的 电力状态。
8. 根据权利要求7所述的植物栽培用L邸照明装置，其特征在于， 还包括网关，上述网关接收上述调控数据，并通过近距离无线通信将其传送到上述传 感器模块、上述调控模块、上述计量模块。
9. 一种利用L邸照明的植物栽培方法，其特征在于，包括： 通过调节传感器模块，感知在任意场所栽培的植物的栽培环境信息而生成感知数据， 将所生成的感知数据传送到用于分析上述感知数据的管制装置，利用基于上述感知数据的 分析结果发出的调控数据，而调节上述栽培环境的步骤； 按查找表形式在内存中保存用于调节上述栽培环境的上述调控数据，根据基于上述感 知数据的分析结果而由上述管制装置发出的要请，而从管理者用操作装置输出上述调控数 据的步骤； 通过网关从上述传感器模块接收上述感知数据，并将其传送到上述管制装置，并从上 述管理者用操作装置接收上述调控数据，再将其传送到上述传感器模块W及除上述传感器 模块W外的模块的步骤； 通过上述网关接收上述调控数据，调控模炔基于上述调控数据选择要照射到上述植物 的L邸光的颜色，并进行调光而变更所选择的上述L邸光的波长的步骤。
10. -种植物栽培用L邸照明装置的驱动方法，其特征在于，包括： 由多个单位模块照射L邸光的步骤，并且上述多个单位模块具备用于对栽培着不同种 类植物的任意场所进行确认的识别信息； 感知上述植物栽培环境的信息而生成感知数据，并将所生成的上述感知数据传送到用 于分析上述感知数据的管制装置，利用基于上述感知数据的分析结果发出的调控数据，而 调节上述栽培环境的步骤； 接收基于上述感知数据的分析结果发出的上述调控数据W及上述识别信息，并进行调 光W使上述单位模块根据上述识别信息照射不同L邸光的步骤； 接收交流电并将其转换成直流电，并将转换的上述直流电供给用于照射上述L邸光的 发光模块、用于调节上述栽培环境的传感器模块W及用于进行上述调光的调控模块中的至 少一个模块的步骤. 收取传送到上述发光模块、上述传感器模块W及上述调控模块的电压相关信息，并将 其传送到上述管制装置，利用基于上述电压相关信息的分析结果发出的上述调控数据，重 新设定供给上述发光模块、上述传感器模块W及上述调控模块的电力的步骤。
【专利摘要】本发明的实施例涉及一种植物栽培用LED照明系统以及利用LED照明的植物栽培方法。根据本发明实施例的植物栽培用LED照明系统，包括：传感器模块，其包括用于感知在任意场所栽培的植物的栽培环境信息的传感器，将通过上述感知生成的数据传送到用于分析上述感知数据的管制装置，并利用基于上述感知数据的分析结果发出的调控数据而调节上述栽培环境；管理者用操作装置，按查找表形式在其内存中保存用于调节上述栽培环境的上述调控数据，并根据基于上述感知数据的分析结果由上述管制装置发出的要请，而输出上述调控数据；网关，从上述传感器模块接收上述感知数据并传送到上述管制装置，从上述管理者用操作装置接收上述调控数据并传送到上述传感器模块以及除上述传感器模块以外的模块；调控模块，从上述网关接收上述调控数据，并根据上述调控数据选择要照射到植物的LED光的颜色，再进行调光(Dimming)而变更所选择的上述LED光的波长。
【IPC分类】H05B37-02, F21V33-00, F21S2-00, A01G7-04
【公开号】CN104661514
【申请号】CN201280075957
【发明人】金相钰, 金炳午, 赵珉振, 金东植, 姜具姸
【申请人】青岛裕洋电子有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2012年10月8日
【公告号】WO2014058081A1