JPH082216B2 - 芝生生育環境制御装置 - Google Patents
芝生生育環境制御装置Info
- Publication number
- JPH082216B2 JPH082216B2 JP1177053A JP17705389A JPH082216B2 JP H082216 B2 JPH082216 B2 JP H082216B2 JP 1177053 A JP1177053 A JP 1177053A JP 17705389 A JP17705389 A JP 17705389A JP H082216 B2 JPH082216 B2 JP H082216B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- soil
- control
- lawn
- refrigerant
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は芝生生育環境制御装置に関し、とくにゴルフ
場・テニスコート・競技場等のスポーツ施設、工場構内
の造園部分、公園、ビル屋上等の芝生の維持管理とそれ
ら設備の緑化に適する芝生生育環境制御装置に関する。
場・テニスコート・競技場等のスポーツ施設、工場構内
の造園部分、公園、ビル屋上等の芝生の維持管理とそれ
ら設備の緑化に適する芝生生育環境制御装置に関する。
芝生は土壌や空気等の環境条件の変化に対して鋭敏に
反応し、生育条件が一定の範囲から外れると葉を緑色に
保つことが出来ない。一般に四季を通じて芝の葉を緑色
に維持するのは困難である。従来は芝の葉を枯れさせる
様な環境の変化を緩和することができなかったが、それ
は自然環境の変化に常時追随する様な屋外人工環境を作
るのが実際上不可能であること、芝生の管理が管理者の
経験に頼っていること、自然環境の変化を緩和する適当
な緩和手段がないことなどによる。
反応し、生育条件が一定の範囲から外れると葉を緑色に
保つことが出来ない。一般に四季を通じて芝の葉を緑色
に維持するのは困難である。従来は芝の葉を枯れさせる
様な環境の変化を緩和することができなかったが、それ
は自然環境の変化に常時追随する様な屋外人工環境を作
るのが実際上不可能であること、芝生の管理が管理者の
経験に頼っていること、自然環境の変化を緩和する適当
な緩和手段がないことなどによる。
従来の芝生管理技術には、単に四季を通じて緑色に維
持することが困難であるだけでなく、熟練管理者に依存
しているので管理者の養成に長年月を要し、さらに予期
し得なかった自然条件の発生や人為的誤りの虞があるの
で信頼性の高い管理をするのは必ずしも容易ではない等
の欠点があった。例えば熱帯地域で乾燥する時期に野外
の芝を緑色に保つには、単に水分を補給するだけでなく
強い日射に曝される一定広さの野外土壌の温度を下げる
必要がある。しかし、芝生用の野外土壌の冷却を行う育
成装置は殆どなく、とくに芝生育成環境の諸条件の管理
と共に土壌の加熱・冷却をする芝生生育環境制御装置は
なかった。これらの欠点を一定限度内で解決することは
自動化によって可能であると期待されるが、野外土壌の
加熱・冷却を含み且つ広範囲の芝生生育環境条件に対応
する高信頼度の自動式の芝生生育環境制御装置は未だに
実現されていない。 従って、本発明の目的は野外土壌の加熱・冷却を含み
且つ広範囲の芝生生育環境条件に対応する高信頼度の自
動式芝生生育環境制御装置を提供するにある。
持することが困難であるだけでなく、熟練管理者に依存
しているので管理者の養成に長年月を要し、さらに予期
し得なかった自然条件の発生や人為的誤りの虞があるの
で信頼性の高い管理をするのは必ずしも容易ではない等
の欠点があった。例えば熱帯地域で乾燥する時期に野外
の芝を緑色に保つには、単に水分を補給するだけでなく
強い日射に曝される一定広さの野外土壌の温度を下げる
必要がある。しかし、芝生用の野外土壌の冷却を行う育
成装置は殆どなく、とくに芝生育成環境の諸条件の管理
と共に土壌の加熱・冷却をする芝生生育環境制御装置は
なかった。これらの欠点を一定限度内で解決することは
自動化によって可能であると期待されるが、野外土壌の
加熱・冷却を含み且つ広範囲の芝生生育環境条件に対応
する高信頼度の自動式の芝生生育環境制御装置は未だに
実現されていない。 従って、本発明の目的は野外土壌の加熱・冷却を含み
且つ広範囲の芝生生育環境条件に対応する高信頼度の自
動式芝生生育環境制御装置を提供するにある。
第１図の実施例を参照するに、本発明による芝生生育
環境制御装置は、芝46の温度・葉緑素量・色彩と日射量
と気象状態と野外土壌状態とを含む芝生生育環境の諸元
の測定手段60、光照射と散水と送風と施肥と野外土壌に
対する熱授受とを含む操作量の操作手段、前記諸元の目
標値を設定する設定手段70、及び測定手段60からの測定
値と設定手段70の目標値とに基づき芝生生育に最適の前
記操作量を算出して前記操作手段に加える制御手段80を
備え、前記野外土壌に対する熱授受の操作量の操作手段
に、制御手段80の制御下で大気熱源型の熱ポンプ16（第
２図）の二次側冷媒を蓄える蓄熱槽20、芝生下の野外土
壌に埋設し且つ蓄熱槽20に結合した冷媒送給管25と冷媒
復帰管26（第２図）、及び制御手段80の制御下で蓄熱槽
20内の冷媒を冷媒送給管25へ送出するポンプ19（第２
図）を設けてなる構成を用いる。 ここに諸元とは大気、土壌、芝等の物理量や化学量そ
の他の変化する量をいう。第１図の実施例における測定
手段60の場合には、芝生の状態を測定するための色彩色
差計・葉緑素計・放射温度計、大気及び気象状態を測定
するための日射計・温度計・湿度計・風向風速計・雨量
計、並びに土壌状態を測定するための温度計・水分計・
水素イオン濃度pH計・抵抗計等により芝生生育環境の諸
元を測定し、測定結果を測定手段60の出力とする。この
実施例の操作手段には、土壌加熱・冷却装置71、人工投
光装置72、送風装置73、散水装置74、及び施肥装置75が
設けられる。従って、この場合の操作量は土壌へ授受す
る熱量、投光量、送風量、散水量、及び施肥量等であ
る。また制御手段80は、コンピュータ50、土壌加熱・冷
却用熱交換量Ｑの算出回路51、照射方向Ｓ・照射量Ｌの
算出回路52、送風量Ｖ・方向Ｒの算出回路53、散水量Ｉ
・範囲Ａの算出回路54、及び施肥量Ｂの算出回路55を有
する。上記算出回路51-55はコンピュータ50のソフトウ
ェアによって構成することができる。
環境制御装置は、芝46の温度・葉緑素量・色彩と日射量
と気象状態と野外土壌状態とを含む芝生生育環境の諸元
の測定手段60、光照射と散水と送風と施肥と野外土壌に
対する熱授受とを含む操作量の操作手段、前記諸元の目
標値を設定する設定手段70、及び測定手段60からの測定
値と設定手段70の目標値とに基づき芝生生育に最適の前
記操作量を算出して前記操作手段に加える制御手段80を
備え、前記野外土壌に対する熱授受の操作量の操作手段
に、制御手段80の制御下で大気熱源型の熱ポンプ16（第
２図）の二次側冷媒を蓄える蓄熱槽20、芝生下の野外土
壌に埋設し且つ蓄熱槽20に結合した冷媒送給管25と冷媒
復帰管26（第２図）、及び制御手段80の制御下で蓄熱槽
20内の冷媒を冷媒送給管25へ送出するポンプ19（第２
図）を設けてなる構成を用いる。 ここに諸元とは大気、土壌、芝等の物理量や化学量そ
の他の変化する量をいう。第１図の実施例における測定
手段60の場合には、芝生の状態を測定するための色彩色
差計・葉緑素計・放射温度計、大気及び気象状態を測定
するための日射計・温度計・湿度計・風向風速計・雨量
計、並びに土壌状態を測定するための温度計・水分計・
水素イオン濃度pH計・抵抗計等により芝生生育環境の諸
元を測定し、測定結果を測定手段60の出力とする。この
実施例の操作手段には、土壌加熱・冷却装置71、人工投
光装置72、送風装置73、散水装置74、及び施肥装置75が
設けられる。従って、この場合の操作量は土壌へ授受す
る熱量、投光量、送風量、散水量、及び施肥量等であ
る。また制御手段80は、コンピュータ50、土壌加熱・冷
却用熱交換量Ｑの算出回路51、照射方向Ｓ・照射量Ｌの
算出回路52、送風量Ｖ・方向Ｒの算出回路53、散水量Ｉ
・範囲Ａの算出回路54、及び施肥量Ｂの算出回路55を有
する。上記算出回路51-55はコンピュータ50のソフトウ
ェアによって構成することができる。
第３図の流れ図を参照して作用を説明する。制御は開
始されるとステップａで設定手段70上に芝生生育環境の
諸元の目標値を設定する。設定される目標値の種類は測
定手段60に結合された測定器の種類に対応する。ステッ
プｂで制御手段80上に管理目標値と実測値との許容偏差
ΔAiを入力する。好ましくは、許容偏差ΔAiをコンピュ
ータ50のメモリーに書込む。次に、ステップｃ、ｄ、及
びｅにおいて土壌に関する諸元の測定値、大気に関する
諸元の測定値、及び芝に関する諸元の測定値をそれぞれ
制御手段80に入力する。制御手段80はステップｆにおい
て各諸元測定値と上記管理目標値との偏差ΔNiを計算す
る。 制御手段80はステップｇにおいて上記各諸元測定値の
管理目標値からの偏差ΔNiが上記許容偏差ΔAiを超えて
いるか否かを判断する。例えば土壌温度の測定値がその
管理目標値から許容偏差以上離れている場合には、制御
がステップｈに進み、算出回路51によりその検出された
土壌温度偏差を緩和するのに最適な土壌加熱・冷却熱量
Ｑを算出する。ステップｉでその熱量Ｑに相当する信号
を土壌加熱・冷却装置71に加え土壌に対して熱量Ｑの授
受を行なう。前記土壌加熱・冷却装置71に、制御手段80
の制御下で作動する大気熱源型熱ポンプ16、その熱ポン
プの二次側冷媒を蓄える蓄熱槽20、芝生下の野外土壌に
埋設し且つ蓄熱槽20に結合した冷媒送給管25へ送出26、
及び制御手段80の制御下で蓄熱槽20内の冷媒を冷媒送給
管25と冷媒復帰管26、及び制御手段80の制御下で蓄熱槽
20内の冷媒を冷媒送給管25へ送出するポンプ19を有す
る。ここに、「冷媒」は熱媒体の意であり、土壌冷却時
は土壌に対する冷媒として作用し、土壌加熱時には土壌
に対する加熱媒体として作用する。 上記最適熱量Ｑの決定は、従来管理者の長年の経験に
頼ってなされていた。上記構成の本発明によれば、制御
手段80により、必要に応じ熟練者の経験知識及び他の諸
元の測定値をも総合的に考慮した手法を以て合理的にし
かも短時間で自動的に上記最適熱量Ｑを定めることがで
きる。さらに土壌加熱・冷却装置71は、測定手段60及び
制御手段80のフィードバック制御下において上記最適熱
量Ｑの授受を確実に行ない土壌温度を所要の目標値に保
つ。即ち、高信頼度を有する土壌温度の自動制御が実現
される。 芝生の過熱・土壌水分の過剰その他の制御手段80に予
め組込んだ所定条件が検出された場合には、制御がステ
ップｊ、ｋに進み送風量Ｖ及び送風方向Ｒの最適値を算
出回路53によって算出する。ステップｍでその送風量Ｖ
及び送風方向Ｒに相当する信号を送風装置73に加え、芝
生表面に所用の風量・風速で送風し、芝温度や土壌水分
その他所定の芝生生育環境を自動的に最適に保つ。 土壌の乾燥・芝生の肥料不足その他の制御手段80に予
め組込んだ所定条件が検出された場合には、制御がステ
ップｎ、ｏ、ｐに進み散水量Ｉ及び散水範囲Ａの最適値
を算出回路54によって算出すると共に施肥量Ｂの最適値
を算出回路54、55によって算出する。ステップｑでその
散水量Ｉ、散水範囲Ａ、及び施肥量Ｂに相当する信号を
散水装置74及び施肥装置75に加え土壌への給水及び芝生
への施肥を行ない、土壌の水分や芝生の栄養その他所定
の芝生生育環境を自動的に最適に保つ。 日射不足その他の制御手段80に予め組込んだ所定条件
が検出された場合には、制御がステップｒ及びｓに進み
人工照射量Ｓ及び人工照射方向Ｌの最適値を算出回路52
によって算出する。ステップｔでその人工照射量Ｓ及び
人工照射方向Ｌに相当する信号を人工投光装置72に加え
て人工投光、例えば人工太陽光の照射を行ない、日照そ
の他所定の芝生生育環境を自動的に最適に保つ。 図示例では必要に応じて許容偏差ΔAiの変更をステップ
ｕで行ない、制御の中継をステップｖで行なう。 以上の説明では芝生生育環境に対する操作として土壌
の加熱・冷却、送風、散水、施肥、人工投光を用いた
が、本発明はこれらの操作に限定されるものではない。
また第３図の流れ図では上記の操作が順次行なわれると
しているが、所定の芝生生育環境条件が発生する毎に各
種操作を選択的に個別に行なうようにしてもよい。 こうして本発明の目的である「野外土壌の加熱・冷却
を含み且つ広範囲の芝生生育環境条件に対応する高信頼
度の自動式芝生生育環境制御装置」の提供が達成され
る。
始されるとステップａで設定手段70上に芝生生育環境の
諸元の目標値を設定する。設定される目標値の種類は測
定手段60に結合された測定器の種類に対応する。ステッ
プｂで制御手段80上に管理目標値と実測値との許容偏差
ΔAiを入力する。好ましくは、許容偏差ΔAiをコンピュ
ータ50のメモリーに書込む。次に、ステップｃ、ｄ、及
びｅにおいて土壌に関する諸元の測定値、大気に関する
諸元の測定値、及び芝に関する諸元の測定値をそれぞれ
制御手段80に入力する。制御手段80はステップｆにおい
て各諸元測定値と上記管理目標値との偏差ΔNiを計算す
る。 制御手段80はステップｇにおいて上記各諸元測定値の
管理目標値からの偏差ΔNiが上記許容偏差ΔAiを超えて
いるか否かを判断する。例えば土壌温度の測定値がその
管理目標値から許容偏差以上離れている場合には、制御
がステップｈに進み、算出回路51によりその検出された
土壌温度偏差を緩和するのに最適な土壌加熱・冷却熱量
Ｑを算出する。ステップｉでその熱量Ｑに相当する信号
を土壌加熱・冷却装置71に加え土壌に対して熱量Ｑの授
受を行なう。前記土壌加熱・冷却装置71に、制御手段80
の制御下で作動する大気熱源型熱ポンプ16、その熱ポン
プの二次側冷媒を蓄える蓄熱槽20、芝生下の野外土壌に
埋設し且つ蓄熱槽20に結合した冷媒送給管25へ送出26、
及び制御手段80の制御下で蓄熱槽20内の冷媒を冷媒送給
管25と冷媒復帰管26、及び制御手段80の制御下で蓄熱槽
20内の冷媒を冷媒送給管25へ送出するポンプ19を有す
る。ここに、「冷媒」は熱媒体の意であり、土壌冷却時
は土壌に対する冷媒として作用し、土壌加熱時には土壌
に対する加熱媒体として作用する。 上記最適熱量Ｑの決定は、従来管理者の長年の経験に
頼ってなされていた。上記構成の本発明によれば、制御
手段80により、必要に応じ熟練者の経験知識及び他の諸
元の測定値をも総合的に考慮した手法を以て合理的にし
かも短時間で自動的に上記最適熱量Ｑを定めることがで
きる。さらに土壌加熱・冷却装置71は、測定手段60及び
制御手段80のフィードバック制御下において上記最適熱
量Ｑの授受を確実に行ない土壌温度を所要の目標値に保
つ。即ち、高信頼度を有する土壌温度の自動制御が実現
される。 芝生の過熱・土壌水分の過剰その他の制御手段80に予
め組込んだ所定条件が検出された場合には、制御がステ
ップｊ、ｋに進み送風量Ｖ及び送風方向Ｒの最適値を算
出回路53によって算出する。ステップｍでその送風量Ｖ
及び送風方向Ｒに相当する信号を送風装置73に加え、芝
生表面に所用の風量・風速で送風し、芝温度や土壌水分
その他所定の芝生生育環境を自動的に最適に保つ。 土壌の乾燥・芝生の肥料不足その他の制御手段80に予
め組込んだ所定条件が検出された場合には、制御がステ
ップｎ、ｏ、ｐに進み散水量Ｉ及び散水範囲Ａの最適値
を算出回路54によって算出すると共に施肥量Ｂの最適値
を算出回路54、55によって算出する。ステップｑでその
散水量Ｉ、散水範囲Ａ、及び施肥量Ｂに相当する信号を
散水装置74及び施肥装置75に加え土壌への給水及び芝生
への施肥を行ない、土壌の水分や芝生の栄養その他所定
の芝生生育環境を自動的に最適に保つ。 日射不足その他の制御手段80に予め組込んだ所定条件
が検出された場合には、制御がステップｒ及びｓに進み
人工照射量Ｓ及び人工照射方向Ｌの最適値を算出回路52
によって算出する。ステップｔでその人工照射量Ｓ及び
人工照射方向Ｌに相当する信号を人工投光装置72に加え
て人工投光、例えば人工太陽光の照射を行ない、日照そ
の他所定の芝生生育環境を自動的に最適に保つ。 図示例では必要に応じて許容偏差ΔAiの変更をステップ
ｕで行ない、制御の中継をステップｖで行なう。 以上の説明では芝生生育環境に対する操作として土壌
の加熱・冷却、送風、散水、施肥、人工投光を用いた
が、本発明はこれらの操作に限定されるものではない。
また第３図の流れ図では上記の操作が順次行なわれると
しているが、所定の芝生生育環境条件が発生する毎に各
種操作を選択的に個別に行なうようにしてもよい。 こうして本発明の目的である「野外土壌の加熱・冷却
を含み且つ広範囲の芝生生育環境条件に対応する高信頼
度の自動式芝生生育環境制御装置」の提供が達成され
る。
第２図の実施例について説明する。芝46が生育してい
る土壌の温度、水分量、水素イオン濃度、電気伝導率
（抵抗）を計測するため、土壌内に温度計１、水分計
２、pH計３、抵抗計４を芝生の被制御面積に応じて適当
数だけ適宜配置する。芝46の表面の色、葉の葉緑素量、
表面温度等の生育状態を計測するため、色彩色差計６、
葉緑素計７、放射温度計８を芝生に対向させて適宜配置
する。大気及び気象条件として芝への日射量、芝附近の
気温、雨量、風向、風速等を監視するため、日射計９、
温度計10、湿度計11、雨量計12及び風向風速計13を適当
に配置する。図示例の計測器１−４及び６−13は測定対
象の諸元の測定値を電気的出力計測信号として発生する
ものとし、それらの計測値信号を制御手段であるコンピ
ュータ50に入力する。 コンピュータ50は以下に説明する制御をする能力を有
するものであれば足り、例えば適当なマイクロコンピュ
ータを使用することができる。上記計測器１−４及び６
−13の出力がアナログ信号である場合には、アナログ−
ディジタル変換回路をコンピュータ50に設ける。上記計
測器１−４及び６−13の測定対象である諸元、例えば温
度、水分、湿度等の管理目標値をコンピュータ50のメモ
リーに書込んで設定する。 第３図の流れ図を参照して先に説明した方式の制御を
するプログラムをコンピュータ50に記憶させる。従っ
て、芝生の生育環境の上記諸元の各時点における計測値
と予め設定された管理目標値との偏差に基づいて所要の
諸元に対する操作量がコンピュータ50によって算出さ
れ、それらの操作量に対する信号が土壌温度制御盤14、
散水量制御盤27、施肥量制御盤32、送風量制御盤39及び
人工投光量制御盤42に出力される。各制御盤は、芝生の
管理・保全用の各種機械を作動させて上記諸元に操作を
加える。操作されて変化した諸元を上記計測器によって
絶えず監視してコンピュータ50の制御系にフィードバッ
クする。こうして芝生生育環境が最適に自動制御され
る。 図示実施例における諸元操作のための制御装置を説明
する。 （Ａ） 土壌温度制御 芝が生育している土壌の温度は、土壌中に配管した冷
媒送給管25、冷媒復帰管26内に流れる冷媒と土壌との間
の熱交換によって制御する。冷媒の一例は蓄熱槽20に蓄
えられた冷水又は温水であり、熱ポンプ16で大気と熱交
換を行ない所要温度に維持される。図示例では、コンピ
ュータ50において冷媒の温度を選択し、土壌温度制御盤
14を介して冷媒温度信号が冷媒コントローラ15に加えら
れ、このコントローラ15が熱ポンプ16の運転モード及び
一次循環ポンプ17を制御して冷媒の温度を制御する。 土壌加熱・冷却熱量Ｑに相当するコンピュータ50から
の信号は、土壌温度制御盤14を介してモータコントロー
ラ18に加えられる。このコントローラ18は二次循環ポン
プ19の回転数を調節する。その調節により、蓄熱槽20か
ら冷媒送給管25及び冷媒復帰管26へ送られる冷媒の流
量、従って土壌加熱・冷媒熱量Ｑが制御される。両管2
5、26内の冷媒と土壌との管の熱交換により土壌の温度
がコンピュータ50に設定された目標値に保たれる。 交換された熱量は、二次循環ポンプ19の出口に取付け
られた温度計23と冷媒復帰管26の土壌からの出口に取付
けられた温度計24との間の温度差及び冷媒復帰管26上の
流量計21の出力からコンピュータ50により算出すること
ができる。この流量に関する信号は、コンピュータ50に
おける上記制御系のフィードバック信号として使うこと
ができる。冷媒から土壌へ熱の授受が行なわれていると
きは、三方弁22を矢印（イ）方向に開け冷媒を蓄熱槽20
と土壌との間に循環させる。上記熱の授受がないとき
は、三方弁22を矢印（ロ）の方向に開き冷媒を蓄熱槽20
を介することなく両管25、26内で循環させてもよい。 （Ｂ） 散水量制御 コンピュータ50からの散水量Ｉと散水範囲Ａに相当す
る信号は、散水量制御盤27を介して散水ポンプ29のモー
タコントローラ28に送られる。散水ポンプ29は、貯水槽
31内の水を散水用スプリンクラ38へ送り芝生に散水す
る。スプリンクラ38は設置位置を中心として360°回転
しながら全周囲に散水し、その散水量Ｉはモータコント
ローラ28による散水ポンプ29の回転速度調節によって制
御される。散水範囲Ａは例えば散水すべきスプリンクラ
38の位置及び数を選択することにより制御される。散水
系に設けられた流量計30からのフィードバック信号を含
むフィードバック制御によりコンピュータ50は散水量Ｉ
を設定目標値に制御する。 （Ｃ） 施肥量制御 コンピュータ50からの施肥量Ｂに相当する信号を受信
した施肥量制御盤32は、モータコントロラ33を介して薬
液ポンプ34を作動させ、肥料タンク36内の肥料を散水管
中に設けられた混合器37へ送る。散水用の水と混合器37
で混合された肥料はスプリンクラ38より芝へ施肥され
る。スプリンクラ38は設置位置を中心として360°回転
しながら全周囲に散水するので、スプリンクラ38により
散布される肥料の施肥量Ｂは、モータコントローラ33に
よる薬液ポンプ34の回転速度調節によって制御される。
薬液ポンプ34の吐出口に設けられた流量計35からのフィ
ードバック信号を含むフィードバック制御によりコンピ
ュータ50は施肥量Ｂを設定値に自動制御する。 （Ｄ） 送風量制御 コンピュータ50からの送風量Ｖ及び送風方向Ｒに相対
する信号を受信した送風量制御盤39は、モータコントロ
ーラ40を介して送風機41を作動させ、芝46からなる芝生
に沿った空気流を発生させる。送風機41を設置位置にお
ける中心の回りに360°回転可能に取付け、送風方向Ｒ
を送風機41の向きの調節により制御する。送風量Ｖは、
モータコントローラ40による送風機41の回転速度調節に
よって制御する。送風中の送風機41の向きを変えること
により、送風を続けながら送風方向Ｒを連続的又は間欠
的に変えてもよい。 （Ｅ） 人工投光量制御 コンピュータ50からの人工照射量Ｓ及び人工照射方向
Ｌに相当する信号を受信した人工投光量制御盤42は、好
ましくは人工太陽光源からなる光源44へ供給される電力
を調節することにより照射量Ｓを制御する。光源44は、
設置位置を中心として360°回転できる電動雲台43に搭
載されるので、雲台43の向きを調節して照射方向Ｌを制
御することができる。人工投光は、必要に応じ雲台43を
回転させながら行なってもよい。
る土壌の温度、水分量、水素イオン濃度、電気伝導率
（抵抗）を計測するため、土壌内に温度計１、水分計
２、pH計３、抵抗計４を芝生の被制御面積に応じて適当
数だけ適宜配置する。芝46の表面の色、葉の葉緑素量、
表面温度等の生育状態を計測するため、色彩色差計６、
葉緑素計７、放射温度計８を芝生に対向させて適宜配置
する。大気及び気象条件として芝への日射量、芝附近の
気温、雨量、風向、風速等を監視するため、日射計９、
温度計10、湿度計11、雨量計12及び風向風速計13を適当
に配置する。図示例の計測器１−４及び６−13は測定対
象の諸元の測定値を電気的出力計測信号として発生する
ものとし、それらの計測値信号を制御手段であるコンピ
ュータ50に入力する。 コンピュータ50は以下に説明する制御をする能力を有
するものであれば足り、例えば適当なマイクロコンピュ
ータを使用することができる。上記計測器１−４及び６
−13の出力がアナログ信号である場合には、アナログ−
ディジタル変換回路をコンピュータ50に設ける。上記計
測器１−４及び６−13の測定対象である諸元、例えば温
度、水分、湿度等の管理目標値をコンピュータ50のメモ
リーに書込んで設定する。 第３図の流れ図を参照して先に説明した方式の制御を
するプログラムをコンピュータ50に記憶させる。従っ
て、芝生の生育環境の上記諸元の各時点における計測値
と予め設定された管理目標値との偏差に基づいて所要の
諸元に対する操作量がコンピュータ50によって算出さ
れ、それらの操作量に対する信号が土壌温度制御盤14、
散水量制御盤27、施肥量制御盤32、送風量制御盤39及び
人工投光量制御盤42に出力される。各制御盤は、芝生の
管理・保全用の各種機械を作動させて上記諸元に操作を
加える。操作されて変化した諸元を上記計測器によって
絶えず監視してコンピュータ50の制御系にフィードバッ
クする。こうして芝生生育環境が最適に自動制御され
る。 図示実施例における諸元操作のための制御装置を説明
する。 （Ａ） 土壌温度制御 芝が生育している土壌の温度は、土壌中に配管した冷
媒送給管25、冷媒復帰管26内に流れる冷媒と土壌との間
の熱交換によって制御する。冷媒の一例は蓄熱槽20に蓄
えられた冷水又は温水であり、熱ポンプ16で大気と熱交
換を行ない所要温度に維持される。図示例では、コンピ
ュータ50において冷媒の温度を選択し、土壌温度制御盤
14を介して冷媒温度信号が冷媒コントローラ15に加えら
れ、このコントローラ15が熱ポンプ16の運転モード及び
一次循環ポンプ17を制御して冷媒の温度を制御する。 土壌加熱・冷却熱量Ｑに相当するコンピュータ50から
の信号は、土壌温度制御盤14を介してモータコントロー
ラ18に加えられる。このコントローラ18は二次循環ポン
プ19の回転数を調節する。その調節により、蓄熱槽20か
ら冷媒送給管25及び冷媒復帰管26へ送られる冷媒の流
量、従って土壌加熱・冷媒熱量Ｑが制御される。両管2
5、26内の冷媒と土壌との管の熱交換により土壌の温度
がコンピュータ50に設定された目標値に保たれる。 交換された熱量は、二次循環ポンプ19の出口に取付け
られた温度計23と冷媒復帰管26の土壌からの出口に取付
けられた温度計24との間の温度差及び冷媒復帰管26上の
流量計21の出力からコンピュータ50により算出すること
ができる。この流量に関する信号は、コンピュータ50に
おける上記制御系のフィードバック信号として使うこと
ができる。冷媒から土壌へ熱の授受が行なわれていると
きは、三方弁22を矢印（イ）方向に開け冷媒を蓄熱槽20
と土壌との間に循環させる。上記熱の授受がないとき
は、三方弁22を矢印（ロ）の方向に開き冷媒を蓄熱槽20
を介することなく両管25、26内で循環させてもよい。 （Ｂ） 散水量制御 コンピュータ50からの散水量Ｉと散水範囲Ａに相当す
る信号は、散水量制御盤27を介して散水ポンプ29のモー
タコントローラ28に送られる。散水ポンプ29は、貯水槽
31内の水を散水用スプリンクラ38へ送り芝生に散水す
る。スプリンクラ38は設置位置を中心として360°回転
しながら全周囲に散水し、その散水量Ｉはモータコント
ローラ28による散水ポンプ29の回転速度調節によって制
御される。散水範囲Ａは例えば散水すべきスプリンクラ
38の位置及び数を選択することにより制御される。散水
系に設けられた流量計30からのフィードバック信号を含
むフィードバック制御によりコンピュータ50は散水量Ｉ
を設定目標値に制御する。 （Ｃ） 施肥量制御 コンピュータ50からの施肥量Ｂに相当する信号を受信
した施肥量制御盤32は、モータコントロラ33を介して薬
液ポンプ34を作動させ、肥料タンク36内の肥料を散水管
中に設けられた混合器37へ送る。散水用の水と混合器37
で混合された肥料はスプリンクラ38より芝へ施肥され
る。スプリンクラ38は設置位置を中心として360°回転
しながら全周囲に散水するので、スプリンクラ38により
散布される肥料の施肥量Ｂは、モータコントローラ33に
よる薬液ポンプ34の回転速度調節によって制御される。
薬液ポンプ34の吐出口に設けられた流量計35からのフィ
ードバック信号を含むフィードバック制御によりコンピ
ュータ50は施肥量Ｂを設定値に自動制御する。 （Ｄ） 送風量制御 コンピュータ50からの送風量Ｖ及び送風方向Ｒに相対
する信号を受信した送風量制御盤39は、モータコントロ
ーラ40を介して送風機41を作動させ、芝46からなる芝生
に沿った空気流を発生させる。送風機41を設置位置にお
ける中心の回りに360°回転可能に取付け、送風方向Ｒ
を送風機41の向きの調節により制御する。送風量Ｖは、
モータコントローラ40による送風機41の回転速度調節に
よって制御する。送風中の送風機41の向きを変えること
により、送風を続けながら送風方向Ｒを連続的又は間欠
的に変えてもよい。 （Ｅ） 人工投光量制御 コンピュータ50からの人工照射量Ｓ及び人工照射方向
Ｌに相当する信号を受信した人工投光量制御盤42は、好
ましくは人工太陽光源からなる光源44へ供給される電力
を調節することにより照射量Ｓを制御する。光源44は、
設置位置を中心として360°回転できる電動雲台43に搭
載されるので、雲台43の向きを調節して照射方向Ｌを制
御することができる。人工投光は、必要に応じ雲台43を
回転させながら行なってもよい。
以上詳細に説明したように本発明の芝生生育環境制御
装置は、芝生生育環境の諸元を測定する測定器に結合さ
れた測定手段、前記諸元を操作量だけ変化させる操作手
段、前記諸元の目標値を設定する設定手段、及び前記測
定手段からの測定値と前記設定手段の設定値との差に基
づき芝生生育に最適の前記諸元の操作量に相当する出力
信号を算出する制御手段を備え、前記制御手段の出力信
号に応じて前記野外土壌の加熱・冷却装置付きの操作手
段を操作してなる構成を用いるので次の効果を奏する。 （イ） 環境の変化の影響を野外の土壌の加熱・冷却を
含めて緩和し、例えば四季を通じて芝生を緑色に保つこ
とができる。 （ロ） 芝生生育環境を快適に保ち、病虫害に対する芝
生の抵抗力を高めることができる。 （ハ） 芝生の管理を無人化し省力化を図ることができ
る。 （ニ） 熟練した管理者の必要性を少なくし経済的な管
理を可能にする。 （ホ） 管理の自動化により人為的誤りを未然に防止し
管理の信頼性を高めることができる。
装置は、芝生生育環境の諸元を測定する測定器に結合さ
れた測定手段、前記諸元を操作量だけ変化させる操作手
段、前記諸元の目標値を設定する設定手段、及び前記測
定手段からの測定値と前記設定手段の設定値との差に基
づき芝生生育に最適の前記諸元の操作量に相当する出力
信号を算出する制御手段を備え、前記制御手段の出力信
号に応じて前記野外土壌の加熱・冷却装置付きの操作手
段を操作してなる構成を用いるので次の効果を奏する。 （イ） 環境の変化の影響を野外の土壌の加熱・冷却を
含めて緩和し、例えば四季を通じて芝生を緑色に保つこ
とができる。 （ロ） 芝生生育環境を快適に保ち、病虫害に対する芝
生の抵抗力を高めることができる。 （ハ） 芝生の管理を無人化し省力化を図ることができ
る。 （ニ） 熟練した管理者の必要性を少なくし経済的な管
理を可能にする。 （ホ） 管理の自動化により人為的誤りを未然に防止し
管理の信頼性を高めることができる。
第１図は構成を示す図式的ブロック図、第２図は一実施
例の説明図、第３図は動作の流れ図である。 １、10、23、24……温度計、２……水分計、３……pH
計、４……抵抗計、６……色彩色差計、７……葉緑素
計、８……放射温度計、９……日射計、11……湿度計、
12……雨量計、13……風向風速計、14……土壌温度制御
盤、15……熱ポンプコントローラ、16……熱ポンプ、17
……一次循環ポンプ、18、28、33、40……モータコント
ローラ、19……二次循環ポンプ、20……蓄熱槽、21、3
0、35……流量計、22……三方弁、25……冷媒供給管、2
6……冷媒復帰管、27……散水量制御盤、29……散水ポ
ンプ、31……貯水槽、32……施肥量制御盤、34……薬液
ポンプ、36……肥料タンク、37……混合器、38……スプ
リンクラ、39……送風量制御盤、41……送風機、42……
人工投光量制御盤、43……電動雲台、44……光源、46…
…芝、50……コンピュータ、60……測定手段、70……設
定手段、71……土壌加熱・冷却装置、72……人工投光装
置、73……送風装置、74……散水装置、75……施肥装
置、80……制御手段。
例の説明図、第３図は動作の流れ図である。 １、10、23、24……温度計、２……水分計、３……pH
計、４……抵抗計、６……色彩色差計、７……葉緑素
計、８……放射温度計、９……日射計、11……湿度計、
12……雨量計、13……風向風速計、14……土壌温度制御
盤、15……熱ポンプコントローラ、16……熱ポンプ、17
……一次循環ポンプ、18、28、33、40……モータコント
ローラ、19……二次循環ポンプ、20……蓄熱槽、21、3
0、35……流量計、22……三方弁、25……冷媒供給管、2
6……冷媒復帰管、27……散水量制御盤、29……散水ポ
ンプ、31……貯水槽、32……施肥量制御盤、34……薬液
ポンプ、36……肥料タンク、37……混合器、38……スプ
リンクラ、39……送風量制御盤、41……送風機、42……
人工投光量制御盤、43……電動雲台、44……光源、46…
…芝、50……コンピュータ、60……測定手段、70……設
定手段、71……土壌加熱・冷却装置、72……人工投光装
置、73……送風装置、74……散水装置、75……施肥装
置、80……制御手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道浦 幸一 大阪府大阪市西区阿波座１丁目３番15号 鹿島建設株式会社大阪支店内 (72)発明者 片上 公正 大阪府大阪市西区阿波座１丁目３番15号 鹿島建設株式会社大阪支店内 (72)発明者 氷澤 幸彦 大阪府大阪市西区阿波座１丁目３番15号 鹿島建設株式会社大阪支店内 (56)参考文献 特開 昭63−254925（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−188015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−51930（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−102342（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−27630（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】芝の温度・葉緑素量・色彩と日射量と気象
状態と野外土壌状態とを含む芝生生育環境の諸元の測定
手段、光照射と散水と送風と施肥と野外土壌に対する熱
授受とを含む操作量の操作手段、前記諸元の目標値を設
定する設定手段、及び前記測定手段からの測定値と前記
設定手段の目標値とに基づき芝生生育に最適の前記操作
量を算出して前記操作手段に加える制御手段を備え、前
記野外土壌に対する熱授受の操作量の操作手段に、前記
制御手段の制御下で大気熱源型熱ポンプの２次側冷媒を
蓄える蓄熱槽、芝生下の野外土壌に埋設し且つ前記蓄熱
槽に結合した冷媒送給管と冷媒復帰管、及び前記制御手
段の制御下で前記蓄熱槽の冷媒を前記冷媒送給管へ送出
するポンプを設けてなる芝生生育環境制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1177053A JPH082216B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 芝生生育環境制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1177053A JPH082216B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 芝生生育環境制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0343020A JPH0343020A (ja) | 1991-02-25 |
| JPH082216B2 true JPH082216B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=16024309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1177053A Expired - Fee Related JPH082216B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 芝生生育環境制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082216B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011142844A (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | Ihi Corp | 芝刈り車両 |
| CN104122915A (zh) * | 2014-07-19 | 2014-10-29 | 大连民族学院 | 一种具有远程标定和冗余网络的温室大棚环境监控系统及其监控方法 |
| CN105824338A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-08-03 | 苏州科技学院 | 一种基于物联网和智能手机的精品蔬菜自动培育系统 |
| WO2020122094A1 (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 佐藤工業株式会社 | 植生地盤の温度制御方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH069442U (ja) * | 1992-07-09 | 1994-02-08 | カンソーン工業株式会社 | ゴルフ場用ファン装置 |
| JP4976689B2 (ja) * | 2005-12-21 | 2012-07-18 | 株式会社協和コンサルタンツ | 樹木の健全度評価方法及び樹木健全度評価装置 |
| WO2017130236A1 (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 芝生育成装置、芝生育成システム、および芝生管理システム |
| JP6753815B2 (ja) * | 2017-05-24 | 2020-09-09 | 株式会社テクノクラフト | 植物の温度管理装置 |
| CN108958201A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-07 | 诚邦生态环境股份有限公司 | 园林养护装置及园林养护方法 |
| JP7061043B2 (ja) * | 2018-07-27 | 2022-04-27 | 株式会社竹中工務店 | 天然芝育成システム |
| JP2021153565A (ja) * | 2020-03-26 | 2021-10-07 | 公信 山▲崎▼ | 果菜類の栽培施設及び該栽培施設におけるトマトの栽培方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5927630A (ja) * | 1982-07-07 | 1984-02-14 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | チユ−ナ |
| JPS60188015A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-25 | 三菱電機株式会社 | 植物の環境管理装置 |
| JPS63254925A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-21 | 株式会社小松製作所 | 人工知能を用いた植物育成装置 |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP1177053A patent/JPH082216B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011142844A (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | Ihi Corp | 芝刈り車両 |
| CN104122915A (zh) * | 2014-07-19 | 2014-10-29 | 大连民族学院 | 一种具有远程标定和冗余网络的温室大棚环境监控系统及其监控方法 |
| CN105824338A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-08-03 | 苏州科技学院 | 一种基于物联网和智能手机的精品蔬菜自动培育系统 |
| WO2020122094A1 (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 佐藤工業株式会社 | 植生地盤の温度制御方法 |
| CN113163718A (zh) * | 2018-12-14 | 2021-07-23 | 佐藤工业株式会社 | 植被地面的温度控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0343020A (ja) | 1991-02-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |