JP2000232828A - 土中水分検出装置およびそれを用いた灌水システム - Google Patents
土中水分検出装置およびそれを用いた灌水システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 土壌の乾燥状態を自動的に検出できるように
し、さらには、土壌が乾燥しているときには、自動的に
灌水できるようにする。 【解決手段】 一対の検知体７1，７1の屈曲された複数
の電極棒９1〜９3を、畑の畝１ａの両側から対向するよ
うに埋め込み、対向する両電極棒９1〜９3間に流れる電
流に基づいて、畝１ａの水分を検出して閾値と比較して
乾燥しているときには、電磁バルブを開放して給水ホー
ス２から畝１ａに灌水するように構成している。
し、さらには、土壌が乾燥しているときには、自動的に
灌水できるようにする。 【解決手段】 一対の検知体７1，７1の屈曲された複数
の電極棒９1〜９3を、畑の畝１ａの両側から対向するよ
うに埋め込み、対向する両電極棒９1〜９3間に流れる電
流に基づいて、畝１ａの水分を検出して閾値と比較して
乾燥しているときには、電磁バルブを開放して給水ホー
ス２から畝１ａに灌水するように構成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、野菜や果物などの
作物を栽培する土壌中の水や液体肥料（以下「液肥」と
いう）などの水分を検出するのに好適な土中水分検出装
置およびそれを用いた灌水システムに関する。
作物を栽培する土壌中の水や液体肥料（以下「液肥」と
いう）などの水分を検出するのに好適な土中水分検出装
置およびそれを用いた灌水システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】野菜や果物などの作物の栽培において、
作物に供給する水や液肥の調整は、作物の生育にとって
極めて重要な要素であり、従来では、天候や気温などに
応じて、農業従事者が、土壌の状態を観察して土壌が乾
燥しているときには、水や液肥が貯留されたタンクの給
水バルブを開放して土壌に水や液肥を灌水し、十分に灌
水されたことを確認して給水バルブを閉止していた。
作物に供給する水や液肥の調整は、作物の生育にとって
極めて重要な要素であり、従来では、天候や気温などに
応じて、農業従事者が、土壌の状態を観察して土壌が乾
燥しているときには、水や液肥が貯留されたタンクの給
水バルブを開放して土壌に水や液肥を灌水し、十分に灌
水されたことを確認して給水バルブを閉止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来で
は、農業従事者が、土壌の状態を観察し、あるいは、天
候や温度などに基づく経験や勘などによって土壌が乾燥
しているときに、灌水するようにしているが、土壌の乾
燥状態を観察して手動で灌水するのは面倒であり、特
に、広い面積の田や畑では、乾燥状態にムラがあるの
で、容易でなく、また、経験や勘に基づく灌水では、必
ずしも適切な灌水とならない場合もあり、したがって、
土壌が乾燥したときには、それを正確に検出して自動的
に灌水できるようにすることが望まれる。
は、農業従事者が、土壌の状態を観察し、あるいは、天
候や温度などに基づく経験や勘などによって土壌が乾燥
しているときに、灌水するようにしているが、土壌の乾
燥状態を観察して手動で灌水するのは面倒であり、特
に、広い面積の田や畑では、乾燥状態にムラがあるの
で、容易でなく、また、経験や勘に基づく灌水では、必
ずしも適切な灌水とならない場合もあり、したがって、
土壌が乾燥したときには、それを正確に検出して自動的
に灌水できるようにすることが望まれる。
【０００４】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、土壌の乾燥状態を自動的に検出できるように
し、さらには、土壌が乾燥しているときには、自動的に
灌水できるようにすることを目的とする。
であって、土壌の乾燥状態を自動的に検出できるように
し、さらには、土壌が乾燥しているときには、自動的に
灌水できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次のように構成している。
達成するために、次のように構成している。
【０００６】すなわち、請求項１に係る発明の土中水分
検出装置は、土壌中に埋設される少なくとも一対の検知
体と、検知体間に流れる電流に基づいて、土壌中の水分
を検出する検出手段とを備えている。
検出装置は、土壌中に埋設される少なくとも一対の検知
体と、検知体間に流れる電流に基づいて、土壌中の水分
を検出する検出手段とを備えている。
【０００７】ここで、水分とは、水に限らず、液肥など
の液体をふくむのは勿論である。
の液体をふくむのは勿論である。
【０００８】請求項２に係る発明の土中水分検出装置
は、請求項１記載の発明において、前記検出手段は、検
出された水分と予め定められた閾値とを比較して比較結
果に応じた検出出力を与えるものである。
は、請求項１記載の発明において、前記検出手段は、検
出された水分と予め定められた閾値とを比較して比較結
果に応じた検出出力を与えるものである。
【０００９】請求項３に係る発明の土中水分検出装置
は、請求項２記載の発明において、前記検出手段は、少
なくとも二つの第１および第２の閾値が予め学習記憶さ
れる記憶部を有するとともに、検出された水分が、前記
両閾値の範囲内にあるか否かに応じた検出出力を与える
ものである。
は、請求項２記載の発明において、前記検出手段は、少
なくとも二つの第１および第２の閾値が予め学習記憶さ
れる記憶部を有するとともに、検出された水分が、前記
両閾値の範囲内にあるか否かに応じた検出出力を与える
ものである。
【００１０】請求項４に係る発明の土中水分検出装置
は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明におい
て、前記検知体は、土壌中に埋設される複数の電極を備
えている。
は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明におい
て、前記検知体は、土壌中に埋設される複数の電極を備
えている。
【００１１】請求項５に係る発明の土中水分検出装置
は、請求項４記載の発明において、前記複数の電極が、
棒状であって、放射状に延出されるものである。
は、請求項４記載の発明において、前記複数の電極が、
棒状であって、放射状に延出されるものである。
【００１２】請求項６に係る発明の灌水システムは、請
求項１ないし５のいずれかに記載の土中水分検出装置を
備え、前記検知体が、作物が栽培される土壌に埋設さ
れ、前記検出手段の検出出力に基づいて、前記土壌への
灌水を制御するものである。
求項１ないし５のいずれかに記載の土中水分検出装置を
備え、前記検知体が、作物が栽培される土壌に埋設さ
れ、前記検出手段の検出出力に基づいて、前記土壌への
灌水を制御するものである。
【００１３】ここで、灌水とは、水に限らず、液肥など
の液体の供給も含むものである。
の液体の供給も含むものである。
【００１４】請求項７に係る発明の灌水システムは、請
求項６記載の発明において、作物が栽培される土壌の畝
に、その両側から対向するように各検知体の前記複数の
電極をそれぞれ埋設するものである。
求項６記載の発明において、作物が栽培される土壌の畝
に、その両側から対向するように各検知体の前記複数の
電極をそれぞれ埋設するものである。
【００１５】請求項８に係る発明の灌水システムは、請
求項６または７記載の発明において、前記第１の閾値と
して土壌への灌水を開始すべき状態に対応する水分の検
出値を学習記憶させるとともに、前記第２の閾値として
土壌への灌水を停止すべき状態に対応する水分の検出値
を学習記憶させ、検出された水分の検出値が前記両閾値
の範囲内にあるときに、灌水手段を制御して土壌に灌水
するものである。
求項６または７記載の発明において、前記第１の閾値と
して土壌への灌水を開始すべき状態に対応する水分の検
出値を学習記憶させるとともに、前記第２の閾値として
土壌への灌水を停止すべき状態に対応する水分の検出値
を学習記憶させ、検出された水分の検出値が前記両閾値
の範囲内にあるときに、灌水手段を制御して土壌に灌水
するものである。
【００１６】〔作用〕請求項１に係る発明の構成による
と、土壌中に含まれる水分の量に応じて土壌中に埋設さ
れる一対の検知体間に流れる電流が変化するので、前記
電流に基づいて、土壌中の水分を検出することができ
る。
と、土壌中に含まれる水分の量に応じて土壌中に埋設さ
れる一対の検知体間に流れる電流が変化するので、前記
電流に基づいて、土壌中の水分を検出することができ
る。
【００１７】請求項２に係る発明の構成によると、検出
された水分と予め定められた閾値とを比較して比較結果
に応じた検出出力を与えるので、閾値に比べて水分が多
いか否かを検出できることになる。
された水分と予め定められた閾値とを比較して比較結果
に応じた検出出力を与えるので、閾値に比べて水分が多
いか否かを検出できることになる。
【００１８】請求項３に係る発明の構成によると、土壌
中に含まれる水分が、予め学習記憶させた第１，第２の
閾値の範囲内にあるか否かを検出できることになる。
中に含まれる水分が、予め学習記憶させた第１，第２の
閾値の範囲内にあるか否かを検出できることになる。
【００１９】請求項４に係る発明の構成によると、前記
検知体は、土壌中に埋設される複数の電極を備えている
ので、一方の検知体の電極と他方の検知体の電極との間
に流れる電流に基づいて、土壌中の水分を検出できるこ
とになる。
検知体は、土壌中に埋設される複数の電極を備えている
ので、一方の検知体の電極と他方の検知体の電極との間
に流れる電流に基づいて、土壌中の水分を検出できるこ
とになる。
【００２０】請求項５に係る発明の構成によると、複数
の電極が、棒状であって、放射状に延出されるので、広
い検出領域で水分を検出できる。
の電極が、棒状であって、放射状に延出されるので、広
い検出領域で水分を検出できる。
【００２１】請求項６に係る発明の構成によると、作物
が栽培される土壌中の水分を検出し、土壌の乾燥状態に
応じて灌水を制御できることになる。
が栽培される土壌中の水分を検出し、土壌の乾燥状態に
応じて灌水を制御できることになる。
【００２２】請求項７に係る発明の構成によると、作物
が栽培される土壌の畝に、その両側から対向するように
各検知体の複数の電極をそれぞれ埋設するので、畝の部
分の水分を検出して灌水できることになる。
が栽培される土壌の畝に、その両側から対向するように
各検知体の複数の電極をそれぞれ埋設するので、畝の部
分の水分を検出して灌水できることになる。
【００２３】請求項８に係る発明の構成によると、土壌
への灌水を開始すべき状態に対応する検出値と、土壌へ
の灌水を停止すべき状態に対応する検出値とを、第１，
第２の閾値として予め学習記憶させるので、水分の検出
値が前記両閾値の範囲内にあるときには、土壌が乾燥状
態にあるとして、灌水できることになり、さらに、土壌
の質や栽培される作物の種類に応じて適切な閾値を予め
学習記憶させることができるので、土壌の質や作物の種
類に拘わらず、常に適切な灌水が行える。
への灌水を開始すべき状態に対応する検出値と、土壌へ
の灌水を停止すべき状態に対応する検出値とを、第１，
第２の閾値として予め学習記憶させるので、水分の検出
値が前記両閾値の範囲内にあるときには、土壌が乾燥状
態にあるとして、灌水できることになり、さらに、土壌
の質や栽培される作物の種類に応じて適切な閾値を予め
学習記憶させることができるので、土壌の質や作物の種
類に拘わらず、常に適切な灌水が行える。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態に付いて、詳細に説明する。
の形態に付いて、詳細に説明する。
【００２５】図１は、本発明の一つの実施の形態に係る
灌水システムの概略構成図である。
灌水システムの概略構成図である。
【００２６】この実施の形態は、例えば、イチゴなどの
作物が栽培される畑の灌水システムに適用して説明す
る。畑１は、複数の山状の畝１ａがほぼ平行に延びてお
り、各畝には、その頂部に、液肥を給水するための給水
ホース２がそれぞれ配設されており、各給水ホース２は
その一端が封止されるとともに、各他端が連結されて電
磁弁３を介して液肥が貯留されている貯留タンク４に連
結されている。
作物が栽培される畑の灌水システムに適用して説明す
る。畑１は、複数の山状の畝１ａがほぼ平行に延びてお
り、各畝には、その頂部に、液肥を給水するための給水
ホース２がそれぞれ配設されており、各給水ホース２は
その一端が封止されるとともに、各他端が連結されて電
磁弁３を介して液肥が貯留されている貯留タンク４に連
結されている。
【００２７】各給水ホース２は、多数の給水孔２ａがそ
れぞれ形成されており、前記電磁弁３が開放されると、
貯留タンク４内の液肥が、給水ホース２の給水孔２ａか
ら各畝１ａに散水（灌水）されるように構成されてい
る。貯留タンク４の給水管路に設置された前記磁弁３お
よび給水ホース２によって畑１に灌水する灌水手段が構
成されている。
れぞれ形成されており、前記電磁弁３が開放されると、
貯留タンク４内の液肥が、給水ホース２の給水孔２ａか
ら各畝１ａに散水（灌水）されるように構成されてい
る。貯留タンク４の給水管路に設置された前記磁弁３お
よび給水ホース２によって畑１に灌水する灌水手段が構
成されている。
【００２８】この実施の形態では、畑１の土壌中の水分
を検出して土壌が乾燥しているときには、電磁弁３を開
放して液肥を散水し、十分に散水できたときには、電磁
弁３を閉止して液肥の散水を停止できるように次のよう
に構成している。
を検出して土壌が乾燥しているときには、電磁弁３を開
放して液肥を散水し、十分に散水できたときには、電磁
弁３を閉止して液肥の散水を停止できるように次のよう
に構成している。
【００２９】すなわち、この実施の形態の灌水システム
では、土壌中の液肥などの水分を検出する土中水分検出
装置５1，５2を二つ備えるとともに、両土中水分検出装
置５1，５2の出力に基づいて、電磁弁３の駆動を制御す
る駆動制御回路６を備えている。両土中水分検出装置５
1，５2の検出装置本体８1，８2と駆動制御回路６とは、
適宜の箇所に配置された制御盤１６に設けられている。
では、土壌中の液肥などの水分を検出する土中水分検出
装置５1，５2を二つ備えるとともに、両土中水分検出装
置５1，５2の出力に基づいて、電磁弁３の駆動を制御す
る駆動制御回路６を備えている。両土中水分検出装置５
1，５2の検出装置本体８1，８2と駆動制御回路６とは、
適宜の箇所に配置された制御盤１６に設けられている。
【００３０】各土中水分検出装置５1，５2は、各一対の
検知体７1，７1；７2，７2を備えるとともに、各一対の
検知体７1，７1；７2，７2の出力をそれぞれ取り込む前
記検出装置本体８1，８2とを備えており、各検知体
７1，７1；７2，７2は、図２の斜視図および図３の平面
図にも示されるように、複数、この実施の形態では、３
本の電極棒９1，９2，９3と、これら電極棒９1，９2，
９3を保持する電極保持器１０とを有している。
検知体７1，７1；７2，７2を備えるとともに、各一対の
検知体７1，７1；７2，７2の出力をそれぞれ取り込む前
記検出装置本体８1，８2とを備えており、各検知体
７1，７1；７2，７2は、図２の斜視図および図３の平面
図にも示されるように、複数、この実施の形態では、３
本の電極棒９1，９2，９3と、これら電極棒９1，９2，
９3を保持する電極保持器１０とを有している。
【００３１】３本の電極棒９1，９2，９3の内の中央の
電極棒９2は、電極保持器１０から下方に延出されてそ
の中間部分が、ほぼ直角に屈曲され、その両側の電極棒
９1，９3は、電極保持器１０から下方へ延出されるとと
もに、中央の電極棒９2とそれぞれほぼ６０度をなすよ
うに放射状（扇状）に屈曲されており、これら３本の電
極棒９1，９2，９3は、電極保持器１０の内部におい
て、電気的に接続されている。一対の各検知体７1，
７1；７2，７2の電極棒９1，９2，９3が、図４に示され
るように、畑の畝１ａに互いに対向するように畝１ａの
両側から埋め込まれている。
電極棒９2は、電極保持器１０から下方に延出されてそ
の中間部分が、ほぼ直角に屈曲され、その両側の電極棒
９1，９3は、電極保持器１０から下方へ延出されるとと
もに、中央の電極棒９2とそれぞれほぼ６０度をなすよ
うに放射状（扇状）に屈曲されており、これら３本の電
極棒９1，９2，９3は、電極保持器１０の内部におい
て、電気的に接続されている。一対の各検知体７1，
７1；７2，７2の電極棒９1，９2，９3が、図４に示され
るように、畑の畝１ａに互いに対向するように畝１ａの
両側から埋め込まれている。
【００３２】この実施の形態では、畝１ａの両側の一対
の検知体７1，７1；７2，７2間、すなわち、一方の検知
体７1（７2）の３本の電極棒９1，９2，９3と、対向す
る他方の検知体７1（７2）の３本の電極棒９1，９2，９
3との間に流れる電流が、畝１ａに含まれる導電性物質
としての水分によって変化することを利用して畝１ａに
含まれる水分を検出するものである。すなわち、水分が
多いと、対向する一対の検知体７1，７1（７2，７2）間
の抵抗は低くなって流れる電流が大きくなり、逆に水分
が少ないと、対向する一対の検知体７1，７1（７2，
７2）間の抵抗は高くなって流れる電流が小さくなる。
の検知体７1，７1；７2，７2間、すなわち、一方の検知
体７1（７2）の３本の電極棒９1，９2，９3と、対向す
る他方の検知体７1（７2）の３本の電極棒９1，９2，９
3との間に流れる電流が、畝１ａに含まれる導電性物質
としての水分によって変化することを利用して畝１ａに
含まれる水分を検出するものである。すなわち、水分が
多いと、対向する一対の検知体７1，７1（７2，７2）間
の抵抗は低くなって流れる電流が大きくなり、逆に水分
が少ないと、対向する一対の検知体７1，７1（７2，
７2）間の抵抗は高くなって流れる電流が小さくなる。
【００３３】検出装置本体５1，５2は、図５に示される
ように、交流電源に接続される電源端子１１と、一対の
各検知体７1，７1；７2，７2に接続される入力端子１２
と、後述のように学習モードを設定して閾値を設定させ
るための各種のキーなどを備えた設定部１３と、閾値を
学習記憶するとともに、各検知体７1，７1；７2，７2の
検出出力に基づいて水分を検出して閾値と比較して比較
結果に応じた出力を与える制御部１４と、制御部１４か
らの出力を外部に与える出力リレー等を備えた出力部１
５とを備えている。制御部１４は、一対の各検知体
７1，７1；７2，７2間に流れる電流を、入力端子１２間
の電圧値として取り込んで処理するものである。
ように、交流電源に接続される電源端子１１と、一対の
各検知体７1，７1；７2，７2に接続される入力端子１２
と、後述のように学習モードを設定して閾値を設定させ
るための各種のキーなどを備えた設定部１３と、閾値を
学習記憶するとともに、各検知体７1，７1；７2，７2の
検出出力に基づいて水分を検出して閾値と比較して比較
結果に応じた出力を与える制御部１４と、制御部１４か
らの出力を外部に与える出力リレー等を備えた出力部１
５とを備えている。制御部１４は、一対の各検知体
７1，７1；７2，７2間に流れる電流を、入力端子１２間
の電圧値として取り込んで処理するものである。
【００３４】このように一対の検知体７1，７1；７2，
７2間に流れる電流に基づいて水分を検出する基本原理
は、電極間に流れる電流に基づいて水漏れを検知する従
来の漏水検知器と同様である。
７2間に流れる電流に基づいて水分を検出する基本原理
は、電極間に流れる電流に基づいて水漏れを検知する従
来の漏水検知器と同様である。
【００３５】この実施の形態では、灌水システムを通常
モードで作動させる前に、予め設定部１３のの図示しな
いモード設定キーを操作して学習モードを設定し、この
学習モードにおいて、電磁弁３を開放して散水を開始す
べき乾燥状態に対応する第１の閾値と、散水が十分を行
われて散水を停止すべき状態に対応する第２の閾値とを
学習記憶させる。
モードで作動させる前に、予め設定部１３のの図示しな
いモード設定キーを操作して学習モードを設定し、この
学習モードにおいて、電磁弁３を開放して散水を開始す
べき乾燥状態に対応する第１の閾値と、散水が十分を行
われて散水を停止すべき状態に対応する第２の閾値とを
学習記憶させる。
【００３６】すなわち、畑１が散水を開始すべき乾燥状
態になったときには、学習モードを設定するとともに、
設定部１３の図示しないセットキーを操作してそのとき
の一対の検知体７1，７1（７2，７2）間に流れる電流
を、電圧値として取り込んで第１の閾値として制御部１
４のメモリに記憶し、さらに、電磁弁３を開放して散水
を開始して十分に散水されて給水を停止してもよい状態
なったときに、設定部１３の図示しないリセットキーを
操作してそのときの一対の検知体７1，７1（７2，７2）
間に流れる電流を、電圧値として取り込んで第２の閾値
として制御部１４のメモリに記憶させて学習モードを終
了する。
態になったときには、学習モードを設定するとともに、
設定部１３の図示しないセットキーを操作してそのとき
の一対の検知体７1，７1（７2，７2）間に流れる電流
を、電圧値として取り込んで第１の閾値として制御部１
４のメモリに記憶し、さらに、電磁弁３を開放して散水
を開始して十分に散水されて給水を停止してもよい状態
なったときに、設定部１３の図示しないリセットキーを
操作してそのときの一対の検知体７1，７1（７2，７2）
間に流れる電流を、電圧値として取り込んで第２の閾値
として制御部１４のメモリに記憶させて学習モードを終
了する。
【００３７】次に、設定部１３のモード設定キーを操作
して通常モードに移行し、この通常モードでは、一対の
検知体７1，７1（７2，７2）間に流れる電流を電圧値と
して取り込み、第１，第２の閾値と比較し、電磁弁３を
開放して散水を行うべき両閾値の範囲内にあるか否かを
判断し、範囲内にあるときには、電磁弁３を開放するべ
き検出信号を出力し、範囲内にないときには、電磁弁３
を閉止すべき検出信号を出力する。
して通常モードに移行し、この通常モードでは、一対の
検知体７1，７1（７2，７2）間に流れる電流を電圧値と
して取り込み、第１，第２の閾値と比較し、電磁弁３を
開放して散水を行うべき両閾値の範囲内にあるか否かを
判断し、範囲内にあるときには、電磁弁３を開放するべ
き検出信号を出力し、範囲内にないときには、電磁弁３
を閉止すべき検出信号を出力する。
【００３８】両土中水分検出装置５1，５2からの検出出
力が与えられる駆動制御回路６は、いずれか一方の土中
水分検出装置から電磁弁３を開放すべき検出信号が与え
られている期間に亘って電磁弁３を開放する駆動信号を
出力して液肥を散水し、両土中水分検出装置５1，５2か
ら電磁弁３を閉止すべき検出信号が与えられたときに
は、電磁弁３を閉止して散水を停止するものである。
力が与えられる駆動制御回路６は、いずれか一方の土中
水分検出装置から電磁弁３を開放すべき検出信号が与え
られている期間に亘って電磁弁３を開放する駆動信号を
出力して液肥を散水し、両土中水分検出装置５1，５2か
ら電磁弁３を閉止すべき検出信号が与えられたときに
は、電磁弁３を閉止して散水を停止するものである。
【００３９】以上の構成を有する灌水システムによれ
ば、水分が少なくなって乾燥していずれかの土中水分検
出装置５1，５2の検知体７1，７1；７2，７2間に流れる
電流に基づく検出値が、前記第１，第２の閾値の範囲内
の値となり、電磁弁３を開放すべ検出信号が出力される
と、駆動制御回路６は、電磁弁３を開放し、これによっ
て、貯留タンク４から液肥が給水ホース２を介して散水
されることになる。
ば、水分が少なくなって乾燥していずれかの土中水分検
出装置５1，５2の検知体７1，７1；７2，７2間に流れる
電流に基づく検出値が、前記第１，第２の閾値の範囲内
の値となり、電磁弁３を開放すべ検出信号が出力される
と、駆動制御回路６は、電磁弁３を開放し、これによっ
て、貯留タンク４から液肥が給水ホース２を介して散水
されることになる。
【００４０】この散水によって十分に液肥が供給される
と、両土中水分検出装置５1，５2の一対の検知体７1，
７1；７2，７2間に流れる電流に基づく検出値が、前記
第１，第２の閾値の範囲外となり、電磁弁３を閉止すべ
き検出信号が出力され、駆動制御回路６は、電磁弁３を
閉止し、貯留タンク４からの液肥の散水が停止される。
と、両土中水分検出装置５1，５2の一対の検知体７1，
７1；７2，７2間に流れる電流に基づく検出値が、前記
第１，第２の閾値の範囲外となり、電磁弁３を閉止すべ
き検出信号が出力され、駆動制御回路６は、電磁弁３を
閉止し、貯留タンク４からの液肥の散水が停止される。
【００４１】これによって、自動的に畝１ａの水分が検
出されて散水すべき乾燥状態にあるときには、散水され
て適切な状態に維持されることになり、従来例のよう
に、農業従事者が、畑の状態を観察して手動で給水バル
ブを開閉して散水するといった面倒な作業の必要がな
く、また、農業従事者の経験や勘に頼るのではなく、常
に水分を検出しているので、乾燥状態に応じて確実に灌
水が行えることになる。
出されて散水すべき乾燥状態にあるときには、散水され
て適切な状態に維持されることになり、従来例のよう
に、農業従事者が、畑の状態を観察して手動で給水バル
ブを開閉して散水するといった面倒な作業の必要がな
く、また、農業従事者の経験や勘に頼るのではなく、常
に水分を検出しているので、乾燥状態に応じて確実に灌
水が行えることになる。
【００４２】さらに、この実施の形態では、二つの土中
水分検出装置５1，５2を、貯留タンク４に近い側と遠い
側との両方に配置して水分を検出しているので、散水の
際に圧力差が生じる貯留タンク４に近い側および遠い側
のいずれの側において、乾燥したときには、確実にそれ
を検出して散水できることになる。
水分検出装置５1，５2を、貯留タンク４に近い側と遠い
側との両方に配置して水分を検出しているので、散水の
際に圧力差が生じる貯留タンク４に近い側および遠い側
のいずれの側において、乾燥したときには、確実にそれ
を検出して散水できることになる。
【００４３】また、実際に畑を乾燥させた状態における
検出値、さらには、給水した状態における検出値を、閾
値としてそれぞれ学習記憶させるので、栽培する作物の
種類や栽培する場所などによって土壌の質などが異なっ
てもそれに応じた閾値が学習記憶されることになり、し
たがって、栽培する作物や土壌の質などが異なる場合に
も適切な灌水が行えることになる。
検出値、さらには、給水した状態における検出値を、閾
値としてそれぞれ学習記憶させるので、栽培する作物の
種類や栽培する場所などによって土壌の質などが異なっ
てもそれに応じた閾値が学習記憶されることになり、し
たがって、栽培する作物や土壌の質などが異なる場合に
も適切な灌水が行えることになる。
【００４４】（その他の実施の形態）上述の実施の形態
では、土中水分検出装置は、一対の検知体間を流れる電
流に基づいて水分を検出したけれども、本発明の他の実
施の形態として、複数対の検知体を備え、各対の検知体
間を流れる電流に基づいて水分を検出するように構成し
てもよい。
では、土中水分検出装置は、一対の検知体間を流れる電
流に基づいて水分を検出したけれども、本発明の他の実
施の形態として、複数対の検知体を備え、各対の検知体
間を流れる電流に基づいて水分を検出するように構成し
てもよい。
【００４５】上述の実施の形態では、二つの土中水分検
出装置によって複数の畝の散水を制御したけれども、本
発明の他の実施の形態として、各畝毎に、土中水分検出
装置および電磁弁を設けて各土中水分検出装置の検出出
力によって対応する各電磁弁を制御して各畝毎に散水を
制御するようにしてもよく、あるいは、単一の土中水分
検出装置によって複数の畝の散水を一括して制御するよ
うにしてもよい。
出装置によって複数の畝の散水を制御したけれども、本
発明の他の実施の形態として、各畝毎に、土中水分検出
装置および電磁弁を設けて各土中水分検出装置の検出出
力によって対応する各電磁弁を制御して各畝毎に散水を
制御するようにしてもよく、あるいは、単一の土中水分
検出装置によって複数の畝の散水を一括して制御するよ
うにしてもよい。
【００４６】上述の実施の形態では、第１，第２の閾値
を学習記憶させたけれども、本発明の他の実施の形態と
して、単一の閾値を学習記憶させ、検出された水分が前
記単一の閾値以下になったときには、乾燥しているとし
て、例えば一定時間散水するように構成してもよい。ま
た、土壌や栽培される作物が限定されている用途などに
おいては、閾値を個別に学習記憶させるのではなく、予
め設定しておいてもよい。また、閾値を設定して検出値
と比較することなく、水分の検出値を、そのまま出力す
るようにしてもよい。
を学習記憶させたけれども、本発明の他の実施の形態と
して、単一の閾値を学習記憶させ、検出された水分が前
記単一の閾値以下になったときには、乾燥しているとし
て、例えば一定時間散水するように構成してもよい。ま
た、土壌や栽培される作物が限定されている用途などに
おいては、閾値を個別に学習記憶させるのではなく、予
め設定しておいてもよい。また、閾値を設定して検出値
と比較することなく、水分の検出値を、そのまま出力す
るようにしてもよい。
【００４７】上述の実施の形態では、畝の長手方向の一
方側に貯留タンクを配設するとともに、畝毎に、一本の
給水ホースを配設したけれども、本発明の他の実施の形
態として、畝の長手方向の両側に貯留タンクをそれぞれ
配設するとともに、畝毎に、一方の貯留タンクから給液
される給水ホースと、他方の貯留タンクから給液される
給水ホースとの２本を配設し、二つの貯留タンクから交
互に散水するようにしてもよく。この場合には、貯留タ
ンクからの遠近によって生じる給水時の圧力差に起因す
る乾燥状態のバラツキを抑制できることになる。
方側に貯留タンクを配設するとともに、畝毎に、一本の
給水ホースを配設したけれども、本発明の他の実施の形
態として、畝の長手方向の両側に貯留タンクをそれぞれ
配設するとともに、畝毎に、一方の貯留タンクから給液
される給水ホースと、他方の貯留タンクから給液される
給水ホースとの２本を配設し、二つの貯留タンクから交
互に散水するようにしてもよく。この場合には、貯留タ
ンクからの遠近によって生じる給水時の圧力差に起因す
る乾燥状態のバラツキを抑制できることになる。
【００４８】上述の実施の形態では、給水ホースは、畝
の上に配置したけれども、本発明の他の実施の形態とし
て、栽培する作物の種類などに応じて、給水ホースを土
壌に埋設して作物の根に近い位置で給水するようにして
もよい。
の上に配置したけれども、本発明の他の実施の形態とし
て、栽培する作物の種類などに応じて、給水ホースを土
壌に埋設して作物の根に近い位置で給水するようにして
もよい。
【００４９】上述の実施の形態では、液肥を散水したけ
れども、本発明は、液肥に限らず、水の散水に適用して
もよいのは勿論であり、また、散水もホースによる散水
に限らず、スプリンクラーのような他の灌水手段を使用
してもよい。
れども、本発明は、液肥に限らず、水の散水に適用して
もよいのは勿論であり、また、散水もホースによる散水
に限らず、スプリンクラーのような他の灌水手段を使用
してもよい。
【００５０】なお、水分を検出する土壌は、土のみの土
壌に限らず、砂、軽石、セシガラなどを含むような各種
の土壌であってもよく、要は、作物を栽培する土壌であ
ればよい。
壌に限らず、砂、軽石、セシガラなどを含むような各種
の土壌であってもよく、要は、作物を栽培する土壌であ
ればよい。
【００５１】上述の実施の形態では、検知体は、３本の
電極棒を備えていたけれども、本発明の電極は、３本に
限らず、１本、２本あるいは４本以上であってもよく、
また、棒状に限らず、角柱状や平板状などの他の形状で
あってもよく、サイズも適宜選択すればよい。さらに、
電極棒の屈曲形状も上述の実施の形態に限るものではな
く、また、屈曲することなく、真っすぐな電極を、畝の
横から差し込むように埋め込んでもよい。
電極棒を備えていたけれども、本発明の電極は、３本に
限らず、１本、２本あるいは４本以上であってもよく、
また、棒状に限らず、角柱状や平板状などの他の形状で
あってもよく、サイズも適宜選択すればよい。さらに、
電極棒の屈曲形状も上述の実施の形態に限るものではな
く、また、屈曲することなく、真っすぐな電極を、畝の
横から差し込むように埋め込んでもよい。
【００５２】また、水分を検出する土壌は、畑に限ら
ず、田圃などの作物を栽培する土壌であってもよいのは
勿論である。
ず、田圃などの作物を栽培する土壌であってもよいのは
勿論である。
【００５３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば以下に示すような効果が期待できる。
によれば以下に示すような効果が期待できる。
【００５４】請求項１に係る発明によれば、土壌中に含
まれる水分を、比較的安価な構成で検出できる。
まれる水分を、比較的安価な構成で検出できる。
【００５５】請求項２に係る発明によれば、予め定めら
れた閾値に比べて土壌中に含まれる水分が多いか否かを
検出できる。
れた閾値に比べて土壌中に含まれる水分が多いか否かを
検出できる。
【００５６】請求項３に係る発明によれば、閾値を、土
壌の質などに応じて予め学習記憶させることができるの
で、土壌の質が異なるような場合にも正確な検出が可能
となる。
壌の質などに応じて予め学習記憶させることができるの
で、土壌の質が異なるような場合にも正確な検出が可能
となる。
【００５７】請求項４に係る発明によれば、一方の検知
体の複数の電極と他方の検知体の複数の電極との間に流
れる電流に基づいて、土壌中の水分を検出するので、広
い検出領域で水分を検出できることになる。
体の複数の電極と他方の検知体の複数の電極との間に流
れる電流に基づいて、土壌中の水分を検出するので、広
い検出領域で水分を検出できることになる。
【００５８】請求項５に係る発明によれば、複数の電極
が、棒状であって、放射状に延出されるので、広い検出
領域で効率的に水分を検出できる。
が、棒状であって、放射状に延出されるので、広い検出
領域で効率的に水分を検出できる。
【００５９】請求項６に係る発明によれば、作物が栽培
される土壌中の水分を検出し、土壌の乾燥状態に応じて
灌水を制御できることになる。
される土壌中の水分を検出し、土壌の乾燥状態に応じて
灌水を制御できることになる。
【００６０】請求項７に係る発明によれば、作物が栽培
される土壌の畝に、その両側から対向するように各検知
体の複数の電極をそれぞれ埋設するので、畝の部分の水
分を検出して灌水を制御できることになる。
される土壌の畝に、その両側から対向するように各検知
体の複数の電極をそれぞれ埋設するので、畝の部分の水
分を検出して灌水を制御できることになる。
【００６１】請求項８に係る発明によれば、土壌への灌
水を開始すべき状態に対応する検出値と、土壌への灌水
を停止すべき状態に対応する検出値とを、第１，第２の
閾値として予め学習記憶させるので、水分の検出値が前
記両閾値の範囲内にあるときには、土壌が乾燥状態にあ
るとして、灌水できることになり、さらに、土壌の質や
栽培される作物の種類に応じて適切な閾値を予め学習記
憶させることができるので、土壌の質や作物の種類に拘
わらず、常に適切な灌水が行える。
水を開始すべき状態に対応する検出値と、土壌への灌水
を停止すべき状態に対応する検出値とを、第１，第２の
閾値として予め学習記憶させるので、水分の検出値が前
記両閾値の範囲内にあるときには、土壌が乾燥状態にあ
るとして、灌水できることになり、さらに、土壌の質や
栽培される作物の種類に応じて適切な閾値を予め学習記
憶させることができるので、土壌の質や作物の種類に拘
わらず、常に適切な灌水が行える。
【図１】本発明に係る灌水システムの概略構成図であ
る。
る。
【図２】図１の検知体の斜視図である。
【図３】図１の検知体の平面図である。
【図４】検知体の畝への埋設状態を示す図である。
【図５】土中水分検出装置本体のブロック図である。
１ 畑 １ａ 畝 ２ 給水ホース ３ 電磁弁 ４ 貯留タンク ５1，５2 土中水分検出装置 ７1，７2 検知体 ９1〜９3 電極棒
Claims (8)
- 【請求項１】 土壌中に埋設される少なくとも一対の検
知体と、検知体間に流れる電流に基づいて、土壌中の水
分を検出する検出手段とを備えることを特徴とする土中
水分検出装置。 - 【請求項２】 前記検出手段は、検出された水分と予め
定められた閾値とを比較して比較結果に応じた検出出力
を与える請求項１記載の土中水分検出装置。 - 【請求項３】 前記検出手段は、少なくとも二つの第１
および第２の閾値が予め学習記憶される記憶部を有する
とともに、検出された水分が、前記両閾値の範囲内にあ
るか否かに応じた検出出力を与える請求項２記載の土中
水分検出装置。 - 【請求項４】 前記検知体は、土壌中に埋設される複数
の電極を備える請求項１ないし３のいずれかに記載の土
中水分検出装置。 - 【請求項５】 前記複数の電極が、棒状であって、放射
状に延出される請求項４記載の土中水分検出装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の土
中水分検出装置を備え、前記検知体が、作物が栽培され
る土壌に埋設され、前記検出手段の検出出力に基づい
て、前記土壌への灌水を制御することを特徴とする灌水
システム。 - 【請求項７】 前記作物が栽培される土壌の畝に、その
両側から対向するように各検知体の前記複数の電極をそ
れぞれ埋設する請求項６記載の灌水システム。 - 【請求項８】 前記第１の閾値として土壌への灌水を開
始すべき状態に対応する水分の検出値を学習記憶させる
とともに、前記第２の閾値として土壌への灌水を停止す
べき状態に対応する水分の検出値を学習記憶させ、検出
された水分の検出値が前記両閾値の範囲内にあるとき
に、灌水手段を制御して土壌に灌水する請求項６または
７記載の灌水システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11036900A JP2000232828A (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | 土中水分検出装置およびそれを用いた灌水システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11036900A JP2000232828A (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | 土中水分検出装置およびそれを用いた灌水システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000232828A true JP2000232828A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=12482667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11036900A Pending JP2000232828A (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | 土中水分検出装置およびそれを用いた灌水システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000232828A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009270975A (ja) * | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Si Seiko Co Ltd | 土壌特性測定装置 |
| CN103616391A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-03-05 | 北京林业大学 | 水分传感器及表层土壤参数采集装置 |
| JP2014074601A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Casio Comput Co Ltd | 水分量補正装置、水分量補正方法及びプログラム |
| JP2017055736A (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Ckd株式会社 | 土壌水分供給装置 |
| WO2018058992A1 (zh) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 深圳市易特科信息技术有限公司 | 野外植物毒性检测装置及方法 |
| CN108401750A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-17 | 安徽理工大学 | 一种生态农业智能喷灌系统 |
| KR102222190B1 (ko) * | 2020-09-23 | 2021-03-04 | (주)이레아이에스 | 보정된 용적수분함량 측정값을 제공하는 장치 및 그 방법 |
| CN113179917A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-30 | 王清 | 一种防止秸秆类作物倾倒的节水型农田灌溉方法 |
| WO2023223999A1 (ja) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | 株式会社デンソー | 潅水システムおよび制御装置 |
| KR102748538B1 (ko) * | 2023-10-26 | 2025-01-03 | 주식회사 업텐션 | 재배구 토양수분함량 측정시스템 및 이를 이용한 용수 공급 산정방법 |
-
1999
- 1999-02-16 JP JP11036900A patent/JP2000232828A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2018058992A1 (zh) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 深圳市易特科信息技术有限公司 | 野外植物毒性检测装置及方法 |
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| KR102748538B1 (ko) * | 2023-10-26 | 2025-01-03 | 주식회사 업텐션 | 재배구 토양수분함량 측정시스템 및 이를 이용한 용수 공급 산정방법 |
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