具体实施方式

请参阅图2，图2显示本发明较佳实施例所提供的配合植物光合作用而自动补充二氧化碳与光线的控制系统的系统示意图。

如图所示，一种配合植物光合作用而自动补充二氧化碳与光线的控制系统100包含一二氧化碳浓度检测器1、一光合作用程度分析模块2以及一植栽环境调控模块3。

二氧化碳浓度检测器1设置于一栽种有一植物200的植栽环境PS中，用以在一检测期间检测植栽环境PS的二氧化碳浓度而产生一二氧化碳浓度值，并依据二氧化碳浓度值发送出一二氧化碳浓度信号S1。

光合作用程度分析模块2包含一二氧化碳浓度变化分析单元21以及一植物状态判断单元22。二氧化碳浓度变化分析单元21电性连结于二氧化碳浓度检测器1，用以接收二氧化碳浓度信号S1，并分析二氧化碳浓度值在检测期间的多个解析时间区间的浓度变化，藉以对应每一解析时间区间而分别产生一浓度变化率。

植物状态判断单元22电性连结于二氧化碳浓度变化分析单元21，设有一代表光合作用开始旺盛的二氧化碳临界浓度值221，并设有一代表光合作用开始衰退的二氧化碳浓度临界变化率222，当二氧化碳浓度值低于二氧化碳临界浓度值221时，发送出一第一植栽需求信号S2，当光合作用终止判断变化率高于二氧化碳浓度临界变化率222时，发送出一第二植栽需求信号S2a(标示于图5)。此外，在实务上，二氧化碳浓度变化分析单元21与植物状态判断单元22例如是写在处理器中的程序。

植栽环境调控模块3包含一控制单元31、一二氧化碳供应单元32、一光照单元33以及一肥料供应单元34。控制单元31通讯连结于植物状态判断单元22，并在接收到第一植栽需求信号S2时发送出一补充二氧化碳信号S3、一增强光照信号S4以及一补充肥料信号S5，且控制单元31更在接收到第二植栽需求信号S2a时发送出一停止补充二氧化碳信号S3a(标示于图5)、一停止增强光照信号S4a(标示于图5)以及一停止补充肥料信号S5a(标示于图5)。

二氧化碳供应单元32电性连结于控制单元31，用以接收补充二氧化碳信号S3与停止补充二氧化碳信号S3a，并在接收到补充二氧化碳信号S3时供应一二氧化碳至植栽环境PS中，以及在接收到停止补充二氧化碳信号S3a时停止供应二氧化碳至植栽环境PS中。

光照单元33电性连结于控制单元31，用以接收增强光照信号S4与停止增强光照信号S4a，并在接收到增强光照信号S4时加强植栽环境PS的一光照强度，以及在接收到停止增强光照信号S4a时停止加强植栽环境PS的光照强度。

肥料供应单元34电性连结于控制单元31，用以接收补充肥料信号S5与停止补充肥料信号S5a，并在接收到补充肥料信号S5时供应肥料至植栽环境PS中，以及在接收到停止补充肥料信号S5a时停止补充植栽环境PS的肥料。

请参阅图3，图3显示本发明的二氧化碳浓度检测器与植栽环境调控模块设置于植栽环境的平面示意图。如图所示，在本实施例中，植栽环境PS是由一植栽箱300所围构形成，植栽箱300包含一植栽箱本体301与一植栽介质302，植栽介质302是设置于植栽箱本体301中，并用以栽种植物200(图中仅标示一个)。此外，在本实施例中，二氧化碳供应单元32还包含一二氧化碳储槽321与一二氧化碳输送管路322，二氧化碳储槽321是放置于植栽箱本体301上，并存储有二氧化碳，而二氧化碳输送管路322是自二氧化碳储槽321延伸至植栽箱本体301，藉以使二氧化碳储槽321连通于植栽环境PS；光照单元33是设置于植栽箱本体301中，用以提供光线照射植物200；肥料供应单元34还包含一肥料储槽341、一肥料输送管342以及一灌溉喷头343，肥料储槽341是放置于植栽箱本体301上，并存储有肥料液，而肥料输送管342是自肥料储槽341延伸至植栽箱本体301，藉以使肥料储槽341连通于植栽环境PS，且肥料输送管342的末端设有灌溉喷头343，藉以使肥料输送管342所输送的肥料液可以通过灌溉喷头343喷洒于植栽环境PS。

请继续参阅图2至图5，图4显示本发明较佳实施例所提供的二氧化碳浓度变化分析单元分析二氧化碳浓度值的曲线示意图；图5显示本发明的植物状态判断单元发送第二植栽需求信号的系统示意图。

如图2与图4所示，曲线C1是在不另外补充二氧化碳的情况下，植栽环境PS中的二氧化碳随着时间变化被植物200消耗所呈现出的二氧化碳浓度变化曲线；曲线C2是二氧化碳供应单元32所补充的二氧化碳的二氧化碳浓度变化曲线；曲线C3是在二氧化碳供应单元32有随着第一植栽需求信号S2与第二植栽需求信号S2a的控制补充二氧化碳至植栽环境PS中时，检测植栽环境PS的二氧化碳所得的二氧化碳浓度变化曲线。

承上所述，由于二氧化碳浓度变化分析单元21是持续的接收二氧化碳浓度信号S1，因此二氧化碳浓度变化分析单元21分析二氧化碳浓度值随时间的变化例如图4所示的曲线C3，而植物状态判断单元22所预设的二氧化碳临界浓度值221在本实施例中为y1，而植物状态判断单元22所预设的二氧化碳浓度临界变化率222在本实施例中为20ppm/min，因此当二氧化碳浓度值从y0所表示的初始浓度值逐渐降低至低于二氧化碳临界浓度值221所对应的y1时，植物状态判断单元22会发送出第一植栽需求信号S2，此时控制单元31会如上所述的，将补充二氧化碳信号S3、增强光照信号S4以及补充肥料信号S5分别发送至二氧化碳供应单元32、光照单元33与肥料供应单元34，藉以使植栽环境PS中的植物200有足够的材料可以进行旺盛的行光合作用。

然而，如图4与图5所示，由于二氧化碳浓度变化分析单元21会持续的分析二氧化碳浓度值在检测期间的多个解析时间区间的浓度变化，并对应每一解析时间区间而分别产生浓度变化率，因此当浓度变化率高于二氧化碳浓度临界变化率222时，植物状态判断单元22会发送出第二植栽需求信号S2a，并使控制单元31据以发送出停止补充二氧化碳信号S3a、停止增强光照信号S4a以及停止补充肥料信号S5a。

举例而言，如图4的曲线C3所示，在本实施例中，当二氧化碳浓度值从y0降低至低于y1之后，随着时间推进至x1、x2与x3等时间点时，二氧化碳浓度值分别为y2、y3与y4，也因此在x1与x2的解析时间区间的浓度变化率为(y3-y2)/(x2-x1)，在x2与x3的解析时间区间的浓度变化率为(y4-y3)/(x3-x2)，举实例而言，x1与x2的解析时间区间以及x2与x3的解析时间区间皆为10分钟，而y2与y3的浓度变化差值为100ppm，y3与y4的浓度变化差值为300ppm，因此在x1与x2的解析时间区间的浓度变化率为10ppm/min(100ppm/10min)，而在x2与x3的解析时间区间的浓度变化率为30ppm/min(300ppm/10min)，然而由于本实施例的植物状态判断单元22所预设的二氧化碳浓度临界变化率222为20ppm/min，因此在x2与x3的解析时间区间的浓度变化率已高于二氧化碳浓度临界变化率222，此时植物状态判断单元22便会发送出第二植栽需求信号S2a。

需特别说明的是，由以上叙述可知，当二氧化碳浓度值从y0降低至低于相当于二氧化碳临界浓度值221的y1时，即代表了植物200的光合作用开始旺盛进行，因此在此时控制二氧化碳供应单元32、光照单元33以及肥料供应单元34分别补充二氧化碳、光照与肥料，便能有效的让植物200有更多的材料可以进行光合作用，并产生氧气与有机物；其中，由于在本实施例中，二氧化碳供应单元32是补充一固定补充率的二氧化碳，例如植物200每分钟消耗20ppm，二氧化碳供应单元32则是每分钟补充15ppm的二氧化碳，因此当植物200消耗二氧化碳的速率趋缓时，二氧化碳的浓度值会渐渐上升，例如x1与x2的区间是以每分钟增加10ppm的速率渐渐上升，然而，当二氧化碳浓度变化分析单元21分析到x2与x3的解析时间区间的浓度变化率30ppm/min超过预设的二氧化碳浓度临界变化率222的20ppm/min时，便表示植物200的光合作用已经开始衰退，因此植物状态判断单元22便会发送出第二植栽需求信号S2a来控制二氧化碳供应单元32、光照单元33以及肥料供应单元34停止供应二氧化碳、光照与肥料。其中，不同的植物200会对应有各自的二氧化碳浓度临界变化率222，且在实务上，可以通过检测所述植物200的二氧化碳浓度变化曲线来计算出。

综上所述，由于本发明的配合植物光合作用而自动补充二氧化碳与光线的控制系统主要是通过二氧化碳浓度的检测与分析，来判断出植物是否进入光合作用的旺盛期，并据以补充二氧化碳与光照，然后判断植物的光合作用进入衰减期时，便停止供应二氧化碳与光照，藉此可以有效的提升植物行光合作用的程度，还能有效的避免浪费过多的二氧化碳与光照等资源，相较于现有技术为了增加植物行光合作用的程度而一昧的大量提供光照与二氧化碳，导致资源过度浪费，本发明确实具有增加光合作用程度与有效利用资源的功效。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范畴内。