JPH05304846A

JPH05304846A - 自動灌水装置

Info

Publication number: JPH05304846A
Application number: JP22040992A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tsuchiya; 剛土屋; Toshiharu Ohashi; 敏治大橋; Mikihiro Yamashita; 幹弘山下; Kazufumi Ichi; 和文井地
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1992-02-24
Filing date: 1992-08-19
Publication date: 1993-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】土壌の種類や性質に応じて最適な灌水間隔で
給水する自動灌水装置を提供する。【構成】土壌９に水を供給するポンプ２と、ポンプ２
を駆動するモータ３と、土壌９の種類を設定する土壌ス
イッチ４と、灌水間隔を各土壌と関連付けて記憶するメ
モリ５２と、灌水間隔を計時する第１のタイマー５３
と、設定された土壌に応じて灌水間隔の経過毎にモータ
３を駆動させる制御回路５１とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、植物が植えられた植木
鉢内等の土壌に定期的に水分を補給する自動灌水装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、例えば植木鉢を室内やベランダに
置いて、観賞用の植物を育てている家庭が多い。ところ
が、家人の留守や、水のやり忘れ等のために、せっかく
育てた花や植木を枯らしてしまうことが少なくなく、自
動的に給水しうる装置の出現が要望されている。

【０００３】従来、この種の自動灌水装置として、タイ
マを利用して一定時間毎に自動的に灌水を行うようにし
たものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、保水性の良い
土壌では灌水間隔を長く、灌水時間を短くする一方、保
水性の悪い（水はけの良い）土壌では灌水間隔を短く、
灌水時間を長くする必要がある。しかしながら、上記従
来のタイマによる一律な給水管理では、周囲の環境条件
や土壌の種類や性質が考慮されないため、かえって過給
水となって根腐りを生じたり、逆に水不足によって萎れ
や枯れ死を招く虞れがある。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、土壌の種類や性質に応じて最適な灌水間隔で給水す
る自動灌水装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、土壌に水を供給する給水手段と、上記土
壌の種類を設定する土壌設定手段と、灌水間隔を各土壌
と関連付けて記憶する記憶手段と、灌水間隔を計時する
タイマーと、設定された土壌に応じて上記灌水間隔の経
過毎に上記給水手段を駆動させる駆動制御手段とを備え
ている（請求項１）。

【０００７】また、請求項１記載の自動灌水装置に、上
記土壌を構成する土の混合比率を設定する比率設定手段
と、設定された混合比率に応じて上記灌水間隔を補正す
る補正手段とを備え、上記タイマーはこの補正後の灌水
間隔を計時するようになされている（請求項２）。

【０００８】また、請求項１記載の自動灌水装置に、上
記土壌の保水性を検出する保水性検出手段と、検出され
た上記土壌の保水性に応じて上記灌水間隔を補正する補
正手段とを備え、上記タイマーはこの補正後の灌水間隔
を計時するようになされている（請求項３）。

【０００９】また、土壌に水を供給する給水手段と、上
記土壌の性質を設定する設定手段と、灌水間隔を各土壌
の性質と関連付けて記憶する記憶手段と、灌水間隔を計
時するタイマーと、設定された土壌の性質に応じて上記
灌水間隔の経過毎に上記給水手段を駆動させる駆動制御
手段とを備えている（請求項４）。

【００１０】

【作用】本発明によれば、土壌の種類が設定されると、
これに対応する灌水間隔が決定される。タイマーはその
灌水間隔を計時し、灌水間隔の経過毎に給水が行われ
る。

【００１１】また、請求項２記載の発明によれば、土壌
を構成する土の混合比率が設定され、設定された混合比
率に応じて灌水間隔が補正され、補正後の灌水間隔で給
水が行われる。

【００１２】また、請求項３記載の発明によれば、土壌
の保水性が検出され、検出された保水性に応じて灌水間
隔が補正され、補正後の灌水間隔で給水が行われる。

【００１３】また、請求項４記載の発明によれば、土壌
の性質が設定され、設定された性質に応じて灌水間隔が
決定される。タイマーはその灌水間隔を計時し、灌水間
隔の経過毎に給水が行われる。

【００１４】

【実施例】本発明に係る自動灌水装置の第１実施例につ
いて説明する。図１は本発明に係る自動灌水装置の第１
実施例における制御構成を示すブロック図である。図２
は自動灌水装置の第１実施例を示す概略構成図である。
図３は自動灌水装置の第１実施例における外観を示す斜
視図である。

【００１５】自動灌水装置１は、ポンプ２、モータ３、
土壌スイッチ４、制御部５等から構成され、給水対象物
である植木鉢８の土壌９にホース１９を通してノズル１
４から給水を行うものである。なお、ホース１９を分岐
させてそれぞれにノズル１４を設けておけば、複数の植
木鉢８に給水することもできる。

【００１６】土壌スイッチ４は土の種類を選択するもの
で、図３に示すように自動灌水装置１の表面適所に各土
壌に対応して所要数だけ配設され、使用者が土壌９に該
当するスイッチを押すことにより選択可能になってい
る。土壌スイッチ４からの選択信号は制御部５に出力さ
れるようになされている。

【００１７】制御部５は制御回路５１、メモリ５２、第
１のタイマー５３及び第２のタイマー５４で構成されて
いる。メモリ５２は上記土壌スイッチ４で選択可能な各
土の最適灌水間隔及び最適灌水時間のデータを記憶する
ものである。表１にメモリ５２に記憶された上記データ
の一例を示す。なお、土壌は３種類に限られず、必要数
だけ記憶できるものである。

【００１８】

【表１】

【００１９】例えば、ピートモスの最適な灌水間隔はＡ
₃秒で、最適な灌水時間はＢ₃秒である。そして、上記選
択信号に該当する上記データが制御回路５１に出力され
るようになされている。

【００２０】制御回路５１は上記表１に示すデータと第
１，第２のタイマー５３，５４の計時に基づいてモータ
３の駆動、停止を制御するもので、マイクロコンピュー
タ等で構成されている。モータ３は制御部５からの駆動
信号によりポンプ２を作動させるもので、ポンプ２はタ
ンク６内の水１０を取水管１５から取水し、ホース１９
を通してノズル１４から植木鉢８内の土壌９に給水する
ものである。第１のタイマー５３は上記Ａ₁等の灌水間
隔を計時するものである。第２のタイマー５４は上記Ｂ
₁等の灌水時間を計時するものである。なお、１個のタ
イマーで両方の計時を行うようにしてもよい。

【００２１】水位センサ７は水１０の有無を検出するも
ので、取水管１５の下端の上方近傍に配設され、検出結
果を制御部５に出力するようになされている。上記制御
部５は水位センサ７から水１０無しの検出信号を受け
て、モータ３の駆動を停止するようになされている。こ
れにより、モータ３の空運転を防止し、電力の無駄な消
費やモータ３の焼き付けを防止することができる。この
とき、表示回路等により上記水位の低下を報知するよう
にしてもよい。

【００２２】電源１１はモータ３、制御部５等に電源を
供給するもので、例えば蓄電池等の直流電源で構成さ
れ、電源スイッチ１２によりオン、オフ可能になされて
いる。

【００２３】また、上記ポンプ２、モータ３、制御部５
及び電源１１等が箱体１３に収納されている。この箱体
１３がタンク６の開口部を覆う蓋を兼ねており、タンク
６に塵埃等が入って、ポンプ２、ホース１９等が詰らな
いようになされている。さらに、タンク６と箱体１３と
を容易に携帯できるように、両者を一体的に固定する留
め具等を設けておいてもよい。

【００２４】次に、動作について説明する。電源スイッ
チ１２をオンにし、植木鉢８内の土壌９に一致する土壌
を土壌スイッチ４により選択指示すると、この選択信号
がメモリ５２に出力され、メモリ５２から選択された土
に最適な灌水間隔及び最適な灌水時間のデータが制御回
路５１に出力される。そして、制御回路５１は第１のタ
イマー５３が灌水間隔を計時するとモータ３を駆動さ
せ、給水を開始する。そして、第２のタイマー５４が給
水開始から灌水時間を計時すると、モータ３を停止さ
せ、給水を終了する。

【００２５】このように、土壌スイッチ４で土壌の種類
を選択指示し、最適な灌水間隔及び灌水時間が得られる
ので、自動的に土壌９の種類に適した過不足の無い灌水
を行うことができる。

【００２６】次に、本発明に係る自動灌水装置の第２実
施例について説明する。図４は本発明に係る自動灌水装
置の第２実施例における制御構成を示すブロック図であ
る。なお、第１実施例と同一物については、同一符号を
付して説明を省略する。

【００２７】土壌スイッチ４は土壌９に含まれている土
の種類を入力するものである。メモリ５２は第１実施例
の機能に加えて、表２に例示する各土の補正比率を記憶
するものである。

【００２８】

【表２】

【００２９】比率入力装置２１は土壌９に含まれている
土の混合比率を入力するもので、自動灌水装置１の表面
適所に配設され、入力された混合比率は制御回路５１に
出力されるようになされている。そして、制御回路５１
は上記混合比率及び上記表２に例示する補正比率に基づ
いて、土壌９の中で最も混合比率の高い土の最適灌水間
隔及び最適灌水時間のデータを補正するようになされて
いる。第１，第２のタイマー５３，５４は、この補正さ
れた灌水間隔及び灌水時間を計時するものである。

【００３０】次に、動作について説明する。電源スイッ
チ１２をオンにし、植木鉢８内の土壌９に含まれている
土壌を土壌スイッチ４により選択指示し、比率入力装置
２１により土壌９に含まれている土の混合比率を入力す
る。全ての入力が終了すると、メモリ５２から最も混合
比率の高い土に最適な灌水間隔及び最適な灌水時間のデ
ータが制御回路５１に出力される。次に、制御回路５１
は後述する補正手順にしたがって、このデータを補正
し、補正結果を第１，第２のタイマー５３，５４に出力
する。そして、制御回路５１は第１のタイマー５３が補
正された灌水間隔を計時するとモータ３を駆動させ、給
水を開始する。さらに、第２のタイマー５４が給水開始
から補正された灌水時間を計時すると、モータ３を停止
させ、給水を終了する。

【００３１】次に、上記補正の手順について説明する。
まず、最適灌水間隔について説明すると、補正時間α
は、 α＝ａＸ₁＋ｂＸ₂＋ｃＸ₃ で求められる。但し、Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃は上記表２に示す
データ、ａ，ｂ，ｃは混合比率でａ：ｂ：ｃ＝鹿沼土：
赤玉土：ピートモスである。そして、補正された最適灌
水間隔Ａは、Ａ＝Ａ₀＋α で求められる。但し、Ａ₀は最も混合比率の高い土の最
適灌水間隔で、前記表１に示す、Ａ₁，Ａ₂またはＡ₃で
ある。

【００３２】次に、最適灌水時間について説明すると、
補正時間βは、 β＝ａＹ₁＋ｂＹ₂＋ｃＹ₃ で求められる。但し、Ｙ₁，Ｙ₂，Ｙ₃は上記表２に示す
データである。そして、補正された最適灌水時間Ｂは、Ｂ＝Ｂ₀＋β で求められる。但し、Ｂ₀は最も混合比率の高い土の最
適灌水間隔で、前記表１に示す、Ｂ₁，Ｂ₂またはＢ₃で
ある。

【００３３】このように、土壌９に含まれる土の混合比
率を比率入力装置２１で入力し、混合比率に応じて灌水
間隔及び灌水時間を補正するので、自動的に土壌９に最
適な灌水を行うことができる。

【００３４】次に、本発明に係る自動灌水装置の第３実
施例について説明する。第３実施例の構成は、第２実施
例と略同一である。すなわち、土壌スイッチ４により土
壌９に含まれている土の種類が入力され、比率入力装置
２１により土壌９に含まれている土の混合比率が入力さ
れる。但し、メモリ５２は第１実施例と同一内容を記憶
するものである。

【００３５】次に、第３実施例における動作は第２実施
例と同一なので説明を省略し、補正の手順について説明
する。まず、最適灌水間隔について説明すると、補正さ
れた最適灌水間隔Ａは、Ａ＝（ａＡ₁＋ｂＡ₂＋ｃＡ₃）／（ａ＋ｂ＋ｃ）で求められる。但し、Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃は前記表１に示す
データ、ａ，ｂ，ｃは混合比率でａ：ｂ：ｃ＝鹿沼土：
赤玉土：ピートモスである。

【００３６】次に、最適灌水時間について説明すると、
補正された最適灌水時間Ｂは、Ｂ＝（ａＢ₁＋ｂＢ₂＋ｃＢ₃）／（ａ＋ｂ＋ｃ）で求められる。但し、Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃は前記表１に示す
データである。

【００３７】このように、第３実施例では、上記表２に
示すデータは不要になるので、メモリ５２の容量を軽減
するとともに、補正処理の速度を向上させることができ
る。

【００３８】次に、本発明に係る自動灌水装置の第４実
施例について説明する。第４実施例は、第１実施例にお
ける土壌スイッチ４に代えて、図５に示すような保水性
ボリューム４１が、自動灌水装置１の表面適所に配設さ
れているものである。保水性ボリューム４１は土壌９の
水はけの良し悪しに応じて使用者が操作するもので、そ
のボリュームデータが制御部５に入力されて、自動灌水
装置１の灌水間隔及び灌水時間が変更可能になされてい
る。図６は保水性ボリューム４１の特性図の一例で、
（ａ）はボリュームと灌水間隔の特性、（ｂ）はボリュ
ームと灌水時間の特性である。図６に示すように、水は
けが良いほど段階的に、灌水間隔を短くし、灌水時間を
長くするようになされている。

【００３９】このように、保水性ボリューム４１を配設
したので、使用者は、土壌９の水はけの良し悪しに応じ
て、容易に灌水間隔及び灌水時間を最適な値に変更する
ことができる。保水性ボリューム４１は保水性に限定さ
れず、灌水に関連する特質を採用することができる。

【００４０】次に、本発明に係る自動灌水装置の第５実
施例について図７〜図９を用いて説明する。なお、第１
実施例と同一物については、同一符号を付して説明を省
略する。図７は第５実施例の制御構成を示すブロック図
である。図８は土壌の水分を検出する水分センサの構造
を示す図である。図９は土壌の水分量と水分センサの出
力との関係を示す特性図である。

【００４１】水分センサ３１は、本体の球部３１ａ及び
球部３１ａから突出して形成された突起部３１ｂからな
り、突起部３１ｂを植木鉢８内のノズル１４から所定距
離離れた位置に差し込むようになっている。突起部３１
ｂは、絶縁物３１ｅを挾んで電極３１ｃ，３１ｄ間が形
成されている。この電極３１ｃ，３１ｄ間には定電圧源
３１ｆから、分圧抵抗を介して直流電圧が印加されてお
り、両電極間の電圧が制御回路５１に出力される。

【００４２】制御回路５１は、電極３１ｃ，３１ｄ間の
電圧を検出するもので、入力部に例えばオペアンプを有
し、その非反転入力端子に基準電圧を、反転入力端子に
上記電極間電圧を入力する。また、その出力として、図
９に示す検出特性を有する検出部を備えている。また、
制御回路５１は、かかる検出を複数回繰り返して得られ
る検出電圧から、土壌９中の水分量の変化状態、すなわ
ち、その変化率を算出するようになっている。

【００４３】メモリ５２は、第１実施例の機能に加え
て、表３に例示する水分センサ３１の出力変化率に対す
る灌水間隔の補正時間を記憶するものである。

【００４４】

【表３】

【００４５】使用開始スイッチ３２は、この自動灌水装
置の動作を開始させるもので、このスイッチを押すと、
制御回路５１によりモータ３が所定時間作動して、ノズ
ル１４から所定量の水が植木鉢８内に供給されるように
なっている。

【００４６】次に、動作について説明する。使用開始ス
イッチ３２を押すと、植木鉢８内に所定量の水が供給さ
れる。そして、制御回路５１で複数回検出することによ
り、水分センサ３１の出力電圧に基づいて、水分量の変
化率が算出される。

【００４７】そして、算出された水分量の変化率から、
メモリ５２に記憶されている表３の関係に基づいて、Ａ＝Ａ₀−ｋにより、灌水間隔の補正を行う。ここで、Ａ₀は第１実
施例で述べた最適灌水間隔、ｋは水分量の変化率による
補正時間で、Ａは補正後の灌水間隔である。

【００４８】このように、土壌スイッチ４で土壌の種類
を選択指示した最適な灌水間隔を土壌９に含まれる水分
量の実際の変化を加味して補正するので、自動的に土壌
９に最適な灌水を行うことができる。

【００４９】なお、図１０に示すように、植木鉢８の側
面に孔８ａを設け、突起部３１ｂをこの孔８ａから植木
鉢８内に挿入するようにしてもよい。これによって、セ
ンシング部を水平に配置して上から下降してくる水分を
検出することにより、土壌９の保水性をより正確に検出
できる。

【００５０】また、図１１（ａ）に示すように、水分セ
ンサ３１を環状電極板３１０ａ，３１０ｂを有するもの
にして、図１１（ｂ）に示すように、植木鉢８内に挿入
するようにしてもよい。この場合、より広い領域でセン
シングを行うために、より正確に水分量を検出できる。
また、電極板は環状に限られず、２枚の板状のものでも
よい。

【００５１】

【発明の効果】以上、本発明は、土壌の種類に応じた灌
水間隔で給水を行うようにしたので、土壌の種類に応じ
て自動的に最適な間隔で給水することができる。

【００５２】また、土壌を構成する土の混合比率に応じ
て灌水間隔を補正するようにしたので、複数の土が混合
された土壌に対しても自動的に最適な間隔で給水するこ
とができる。

【００５３】また、土壌の保水性に応じて灌水間隔を補
正するようにしたので、土壌の保水性に応じて自動的に
最適な間隔で給水することができる。

【００５４】また、土壌の性質に応じた灌水間隔で給水
するようにしたので、土壌の性質に応じて自動的に最適
な間隔で給水することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動灌水装置の第１実施例におけ
る制御構成を示すブロック図である。

【図２】自動灌水装置の第１実施例を示す概略構成図で
ある。

【図３】自動灌水装置の第１実施例における外観を示す
斜視図である。

【図４】本発明に係る自動灌水装置の第２実施例におけ
る制御構成を示すブロック図である。

【図５】保水性ボリュームを示す外観図である。

【図６】保水性ボリュームの特性図の一例で、（ａ）は
ボリュームと灌水間隔の特性、（ｂ）はボリュームと灌
水時間の特性である。

【図７】第５実施例の制御構成を示すブロック図であ
る。

【図８】土壌の水分を検出する水分センサの構造を示す
図である。

【図９】土壌の水分量と水分センサの出力との関係を示
す特性図である。

【図１０】植木鉢への水分センサの配置例を示す図であ
る。

【図１１】（ａ）は水分センサの別の形状例、（ｂ）は
水分センサの植木鉢への配置例を示す図である。

【符号の説明】

１自動灌水装置２ポンプ３モータ４土壌スイッチ５制御部６タンク８植木鉢９土壌１４ノズル２１比率入力装置３１水分センサ４１保水性ボリューム５１制御回路５２メモリ５３第１のタイマー５４第２のタイマー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井地和文大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】土壌に水を供給する給水手段と、上記土
壌の種類を設定する土壌設定手段と、灌水間隔を各土壌
と関連付けて記憶する記憶手段と、灌水間隔を計時する
タイマーと、設定された土壌に応じて上記灌水間隔の経
過毎に上記給水手段を駆動させる駆動制御手段とを備え
てなる自動灌水装置。
【請求項２】請求項１記載の自動灌水装置において、
上記土壌を構成する土の混合比率を設定する比率設定手
段と、設定された混合比率に応じて上記灌水間隔を補正
する補正手段とを備え、上記タイマーはこの補正後の灌
水間隔を計時するようになされていることを特徴とする
自動灌水装置。
【請求項３】請求項１記載の自動灌水装置において、
上記土壌の保水性を検出する保水性検出手段と、検出さ
れた上記土壌の保水性に応じて上記灌水間隔を補正する
補正手段とを備え、上記タイマーはこの補正後の灌水間
隔を計時するようになされていることを特徴とする自動
灌水装置。
【請求項４】土壌に水を供給する給水手段と、上記土
壌の性質を設定する設定手段と、灌水間隔を各土壌の性
質と関連付けて記憶する記憶手段と、灌水間隔を計時す
るタイマーと、設定された土壌の性質に応じて上記灌水
間隔の経過毎に上記給水手段を駆動させる駆動制御手段
とを備えてなる自動灌水装置。