JP2022054221A - 制御装置、および、潅水プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】土壌水分量が植物にとって不適になることの抑制された制御装置、および、潅水プログラムを提供する。【解決手段】制御装置は植物の生育する野外の圃場に潅漑水を供給する給水装置を制御する。制御装置は格納部、演算部、および、出力部を有する。格納部は、圃場を複数に分けた分割エリアそれぞれの環境値と圃場の天気予報を格納する。演算部は、環境値と天気予報とに基づいて、潅水期間において複数の分割エリアそれぞれに個別に供給する潅漑水の供給時刻と量の決定された潅水スケジュールを演算する。出力部は、潅水スケジュールに基づく、複数の分割エリアそれぞれへの潅漑水の供給と非供給とを制御する制御信号を給水装置に出力する。【選択図】図２０

Description

本明細書に記載の開示は、圃場への潅漑水の供給を制御する制御装置、および、潅水プログラムに関するものである。

特許文献１に示されるように、水供給装置と制御装置を備える自動潅水システムが知られている。制御装置によって、水供給装置から圃場に水が供給されるタイミングと量が制御される。

特許第６２１８０７５号公報

特許文献１に示される自動潅水システムを農業ハウス以外に適用した場合、天候変化などによって、土壌水分量が圃場で生育する植物に対して不適になる虞がある。

本開示の目的は、土壌水分量が植物にとって不適になることの抑制された制御装置、および、潅水プログラムを提供することである。

本開示の一態様による制御装置は、植物（３０）の生育する野外の圃場（２０）に潅漑水を供給する給水装置（１００）を制御することで、圃場に供給される潅漑水の供給時刻と量を制御する制御装置であって、
圃場を複数に分けた分割エリアそれぞれに設けられた環境センサ（３１０）から入力される環境値と、外部情報源（１０００）から入力される圃場の天気予報と、を格納する格納部（３３３，５００，６２０）と、
環境値と天気予報とに基づいて、潅水期間において複数の分割エリアそれぞれに個別に供給する潅漑水の供給時刻と量の決定された潅水スケジュールを演算する演算部（３３４，６１０）と、
潅水スケジュールに基づく、複数の分割エリアそれぞれへの潅漑水の供給と非供給とを制御する制御信号を給水装置に出力する出力部（３３２，６３０）と、を有する。

本開示の一態様による潅水プログラムは、
プロセッサにより実行される潅水プログラムであって、
プロセッサに、
植物（３０）の生育する野外の圃場（２０）を複数に分けた分割エリアそれぞれに設けられた環境センサ（３１０）から入力される環境値と、外部情報源（１０００）から入力される天気予報と、を取得させ、
環境値と天気予報とに基づいて、潅水期間において複数の分割エリアそれぞれに個別に供給する潅漑水の供給時刻と量の決定された潅水スケジュールを演算させ、
潅水スケジュールに基づく分割エリアへの潅漑水の供給と非供給を制御する制御信号を出力させる。

このように潅水スケジュールが環境値と天気予報に基づいて決定される。そのため、降雨や乾燥などの天候変化によって野外の分割エリアの土壌水分量が植物（３０）にとって不適な値になることが抑制される。

なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。

圃場に設けられた潅水システムを模式的に示す斜視図である。 給水配管と配管モジュールを示す側面図である。 潅水システムを説明するための模式図である。 監視部を示すブロック図である。 無線信号を示す模式図である。 センサ処理を説明するためのフローチャートである。 更新処理を説明するためのフローチャートである。 監視処理を説明するためのフローチャートである。 給水処理を説明するためのフローチャートである。 潅水処理を説明するためのフローチャートである。 ユーザ更新処理を説明するためのフローチャートである。 強制更新処理を説明するためのフローチャートである。 個別潅水処理を説明するためのフローチャートである。 潅水スケジュールを説明するためのタイミングチャートである。 潅水スケジュールを説明するためのタイミングチャートである。 潅水スケジュールを説明するためのタイミングチャートである。 潅水スケジュールを説明するためのタイミングチャートである。 潅水スケジュールを説明するためのタイミングチャートである。 潅水スケジュールを説明するためのタイミングチャートである。 潅水スケジュールの更新処理を説明するためのフローチャートである。 圃場に監視部が行列配置された状態を示す模式図である。 圃場上空の雨雲の移動を説明するための模式図である。 圃場上空の雨雲の移動を説明するための模式図である。 天候予測処理を説明するためのフローチャートである。 センサ処理の更新処理を説明するためのフローチャートである。 日射量と間欠駆動間隔の対応関係を説明するためのグラフ図である。 降雨量と間欠駆動間隔の対応関係を説明するためのグラフ図である。 複数の監視部の駆動開始時刻を説明するための模式図である。 複数の監視部の駆動開始時刻を説明するための模式図である。 複数の監視部の駆動開始時刻を説明するための模式図である。 複数の監視部の蓄電量を示すグラフ図である。 センサケースを示す斜視図である。 センサケースを示す上面図である。 払拭処理を説明するためのフローチャートである。 降雨量検出処理を説明するためのフローチャートである。 センサケースの変形例を説明するための上面図である。 カメラを用いた降雨量検出処理を説明するためのフローチャートである。 第１センサケース、第２センサケース、連結ケースを示す斜視図である。 図３８の斜視図から庇部を除いた斜視図である。 第２センサケースを示す上面図である。 第２センサケースを示す下面図である。 霧検出処理を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせが可能である。また、特に組み合わせに支障が生じなければ、組み合わせが可能であることを明示していなくても、実施形態同士、実施形態と変形例、および、変形例同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１～図２０に基づいて本実施形態に係る潅水システムを説明する。

以下においては互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示す。本実施形態ではｘ方向とｙ方向とによって規定される平面が水平面に沿っている。ｚ方向が鉛直方向に沿っている。図面においては「方向」の記載を省略して、単に、ｘ、ｙ、ｚと図示している。

＜圃場＞
潅水システム１０は丘や平野に開墾された野外の圃場２０に適用される。以下においては説明を簡便とするため、図１に示すように、潅水システム１０が平野に開墾された圃場２０に適用された形態を説明する。この圃場２０の広さは数１０平方メートル～数１０００平方キロメートルになっている。

圃場２０にはｘ方向に延びる畝などの生育場所が複数設けられている。これらｘ方向に延びる複数の生育場所がｙ方向で離間して並んでいる。これら複数の生育場所それぞれに植物３０の種や苗が埋められる。この植物３０としては、例えば、葡萄、トウモロコシ、アーモンド、ラズベリー、葉菜、綿などがある。

１つの生育場所で複数の植物３０が生育される。図１に示すように、複数の植物３０はｘ方向で並んで１つの列を成している。以下においてはこのｘ方向で列を成して並ぶ複数の植物３０を植物群３１と示す。圃場２０では複数の植物群３１がｙ方向で離間して並んでいる。

複数の植物群３１のｙ方向の最短離間距離は、１つの植物群３１に含まれる複数の植物３０のｘ方向の最短離間距離よりも長くなっている。複数の植物群３１のｙ方向の離間間隔は生育する植物３０の種類や圃場２０の起伏と気候に応じて種々変更される。

複数の植物群３１のｙ方向の離間間隔は１ｍ～１０ｍほどである。例え植物３０の枝葉がｙ方向に生い茂ったとしても、２つの植物群３１の間を人がｘ方向に移動できる程度の幅が確保されている。

＜潅水システム＞
潅水システム１０は給水装置１００と制御装置２００を備えている。給水装置１００は潅漑水を圃場２０の植物３０に供給する。制御装置２００は潅水期間において給水装置１００から植物３０に供給される潅漑水の供給時刻と量を決定する。制御装置２００は給水装置１００の潅水スケジュールを決定する。

＜給水装置＞
給水装置１００は、ポンプ１１０、給水配管１３０、および、配管モジュール１５０を有する。ポンプ１１０は潅漑水を給水配管１３０に供給する。配管モジュール１５０は給水配管１３０に供給された潅漑水の吐出を制御する。

＜ポンプ＞
ポンプ１１０は常時駆動状態になっている。若しくは、ポンプ１１０は昼間駆動状態になっている。ポンプ１１０はタンクやため池に貯水されている潅漑水を汲み出し、それを給水配管１３０に供給する。潅漑水は井戸水、河川水、雨水、および、市水などである。

後述するように給水配管１３０には複数の給水弁１５２が設けられている。これら複数の給水弁１５２それぞれが閉状態であり、なおかつ、給水配管１３０からの潅漑水の漏れが生じていない場合、給水配管１３０は潅漑水で満たされる。この際、給水配管１３０内の水圧は、ポンプ１１０の吐出能力に依存した値（ポンプ圧）になる。

給水弁１５２が閉状態から開状態になると、給水配管１３０から圃場２０に潅漑水が吐出される。潅漑水の吐出量が時間平均的に安定すると、給水配管１３０内の水圧は、ポンプ圧よりも水圧の低い流動圧になる。

＜給水配管＞
給水配管１３０は主配管１３１と滴下配管１３２を有する。主配管１３１はポンプ１１０に連結されている。滴下配管１３２は主配管１３１に連結されている。ポンプ１１０によって主配管１３１から滴下配管１３２に潅漑水が供給される。この潅漑水が滴下配管１３２から圃場２０に供給される。

＜主配管＞
主配管１３１は縦配管１３３と横配管１３４を有する。縦配管１３３はｙ方向に延びている。横配管１３４はｘ方向に延びている。縦配管１３３と横配管１３４は互いに連結されている。係る構成のために潅漑水は主配管１３１内をｙ方向とｘ方向とに流れる。

図１に示す一例では、１つのポンプ１１０に１つの縦配管１３３が連結されている。このｙ方向に延びる縦配管１３３から複数の横配管１３４がｘ方向に延びている。横配管１３４のｚ方向の位置は成熟した植物３０の頂点よりも地面から離間するように設定されている。

なおもちろんではあるが、図１に示す構成は一例に過ぎない。圃場２０に設けられるポンプ１１０と縦配管１３３の数、１つのポンプ１１０に連結される縦配管１３３の数、１つの横配管１３４に連結される縦配管１３３の数、および、横配管１３４と縦配管１３３のｚ方向の位置は特に限定されない。

複数の横配管１３４はｙ方向で離間して並んでいる。複数の横配管１３４のｙ方向の最短離間距離は、複数の植物群３１のｙ方向の最短離間距離と同等になっている。複数の横配管１３４の１つが複数の植物群３１の１つに設けられている。横配管１３４は植物群３１の延長方向に沿ってｘ方向に延びている。この横配管１３４に滴下配管１３２が連結されている。

＜滴下配管＞
滴下配管１３２は１つの横配管１３４に複数連結されている。１つの横配管１３４に連結される複数の滴下配管１３２はｘ方向で離間して並んでいる。

図２に示すように滴下配管１３２は延長配管１３５と分岐配管１３６を有する。延長配管１３５は横配管１３４からｚ方向に垂れ下がって延びている。延長配管１３５の先端側にはｘ方向に開口する２つの連結口が形成されている。これら２つの連結口に分岐配管１３６が連結されている。

分岐配管１３６は２つの連結口の一方に連結される第１分岐配管１３６ａと、２つの連結口の他方に連結される第２分岐配管１３６ｂと、を有する。第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂは延長配管１３５との連結位置からｘ方向において互いに逆向きに延びている。

第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂそれぞれには、潅漑水の流動する内部空間とその外の外部空間とを連通する滴下孔１３７が形成されている。滴下孔１３７は第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂそれぞれの地面側の下面に開口している。

なお、滴下孔１３７は第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂそれぞれの空側の上面に開口してもよい。また、滴下孔１３７は第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂそれぞれの上面と下面とを連結する側面に開口してもよい。

滴下孔１３７は第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂそれぞれに複数形成されている。これら複数の滴下孔１３７はｘ方向で離間して並んでいる。複数の滴下孔１３７のｘ方向の離間間隔は複数の植物３０のｘ方向の離間間隔と同等になっている。図２に示す一例では、第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂそれぞれに滴下孔１３７が３つ形成されている。

なお、複数の滴下孔１３７の離間間隔と複数の植物３０の離間間隔は異なっていてもよい。第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂに形成される滴下孔１３７の数は３つに限定されない。

＜潅漑水の流動＞
ポンプ１１０によって縦配管１３３に供給された潅漑水は、縦配管１３３内をｙ方向に流れる。この潅漑水は縦配管１３３に連結された複数の横配管１３４それぞれに供給される。潅漑水は複数の横配管１３４内それぞれをｘ方向に流れる。

横配管１３４内を流れる潅漑水は延長配管１３５を介して分岐配管１３６に流れ着く。この潅漑水が第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂそれぞれの滴下孔１３７から吐出される。これにより潅漑水が植物３０に供給される。

図１に示す一例では、第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂそれぞれは、ｚ方向において植物３０の頂点側よりも圃場２０の地面側に位置している。第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂそれぞれの滴下孔１３７から滴下された潅漑水は主として植物３０の幹やその根本に供給される。

＜散水ノズル＞
なお、滴下孔１３７に散水ノズルが取り付けられた構成を採用することもできる。そしてこの散水ノズルから噴射される潅漑水の噴射方向を、ｚ方向において、地面側や空側に向けてもよい。空側に向かって潅漑水を噴射させる場合、地面側に向かって潅漑水を噴射させる構成と比べて、潅漑水の噴射方向が水平方向に広がりやすくなる。そのために散水ノズルから噴射される潅漑水が圃場２０の広範囲に散水される。

地面側と空側のいずれに向かって潅漑水を噴射させるかは、潅漑水を供給する植物３０の種類、圃場２０の作土層の深さ、および、圃場２０の気候などに基づいて決定することができる。例えば、植物３０が根を広く張ったり、作土層が浅かったり、乾燥しがたい気候の場合、空側に向けて潅漑水を噴射させる。植物３０が根を深く張ったり、作土層が深かったり、乾燥しやすい気候の場合、地面側に向けて潅漑水を噴射させる。

＜配管モジュール＞
図２に簡略的に示すように、配管モジュール１５０は滴下配管１３２に設けられる。配管モジュール１５０は収納箱１５１、給水弁１５２、および、水圧センサ１５３を有する。収納箱１５１の中に給水弁１５２と水圧センサ１５３が収納されている。収納箱１５１は図面では断面図で示している。

＜給水弁＞
給水弁１５２は第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂそれぞれの延長配管１３５の連結位置側に設けられている。第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂそれぞれの延長配管１３５から離間した先端側と給水弁１５２との間に全ての滴下孔１３７が位置している。

給水弁１５２が開状態になると、延長配管１３５と滴下孔１３７が連通する。これにより滴下孔１３７から潅漑水が吐出される。逆に、給水弁１５２が閉状態になると、延長配管１３５と滴下孔１３７との連通が遮断される。これにより滴下孔１３７からの潅漑水の吐出が止まる。

第１分岐配管１３６ａに設けられた給水弁１５２と第２分岐配管１３６ｂに設けられた給水弁１５２は制御装置２００によって独立して開閉制御される。係る開閉制御により、第１分岐配管１３６ａの滴下孔１３７からの潅漑水の吐出と、第２分岐配管１３６ｂの滴下孔１３７からの潅漑水の吐出とが独立して制御される。給水弁１５２としては、吐出信号の入力と未入力とによって開状態と閉状態とに切り換え可能な電磁弁が採用される。

＜水圧センサ＞
水圧センサ１５３は延長配管１３５における第１分岐配管１３６ａと第２分岐配管１３６ｂの連結される２つの連結口側それぞれに設けられている。これら２つの水圧センサ１５３それぞれによって延長配管１３５内の水圧が検出される。この水圧センサ１５３で検出された水圧は制御装置２００に出力される。

なお、水圧センサ１５３の配置場所としては上記例に限定されない。例えば、第１分岐配管１３６ａにおける延長配管１３５との連結位置と給水弁１５２の配置位置との間、および、第２分岐配管１３６ｂにおける延長配管１３５との連結位置と給水弁１５２の配置位置との間それぞれに水圧センサ１５３が設けられてもよい。延長配管１３５におけるｚ方向に延長する部位に水圧センサ１５３が設けられてもよい。延長配管１３５における横配管１３４との連結部位に水圧センサ１５３が設けられてもよい。水圧センサ１５３の配置場所は、滴下配管１３２の潅漑水の流動経路における、給水弁１５２よりも横配管１３４側であればよい。

給水弁１５２が閉状態になり、延長配管１３５が潅漑水で満たされると、水圧センサ１５３でポンプ圧が検出される。

給水弁１５２が閉状態から開状態になると、分岐配管１３６から潅漑水が吐出される。潅漑水の吐出量が時間平均的に安定すると、水圧センサ１５３で流動圧が検出される。

給水弁１５２が開状態から閉状態になると、給水配管１３０からの潅漑水の吐出が止まる。給水配管１３０内の水圧は流動圧からポンプ圧へと徐々に回復する。水圧センサ１５３ではこの流動圧からポンプ圧へと徐々に回復する過渡期の水圧が検出される。

なお、給水配管１３０や給水弁１５２に破損が生じ、その破損個所から潅漑水が漏れている場合、水圧センサ１５３で検出される水圧が減少する。これによって破損が生じているか否かを検出することができる。この破損の検出処理は制御装置２００で実行される。

＜制御装置＞
図１および図３に示すように制御装置２００は、監視部３００、統合通信部４００、情報格納部５００、および、統合演算部６００を有する。図面では統合通信部４００をＩＣＤと表記している。

制御装置２００は監視部３００を複数有する。複数の監視部３００は複数の配管モジュール１５０とともに圃場２０に設けられている。監視部３００と配管モジュール１５０とは電気的に接続されている。

監視部３００には水圧センサ１５３で検出された水圧が入力される。そして監視部３００は圃場２０の環境に関わる物理量を環境値として検出している。複数の監視部３００それぞれはこれら水圧と環境値とを統合通信部４００に無線通信で出力している。

統合通信部４００は複数の監視部３００それぞれから入力された水圧と環境値を情報格納部５００に無線通信で出力する。これら水圧と環境値とが情報格納部５００に格納される。情報格納部５００はいわゆるクラウドである。

統合演算部６００は情報格納部５００に格納された水圧と環境値などの諸情報を読み出す。そして統合演算部６００は読み出した諸情報を適宜処理し、それをユーザのスマートフォンやパソコンのモニタ７００に表示する。図面ではモニタ７００をＭと表記している。

統合演算部６００はユーザのスマートフォンやパソコンなどに含まれている。統合演算部６００は情報処理演算機器６１０、メモリ６２０、および、通信装置６３０を有する。図面では情報処理演算機器６１０をＩＰＣＥ、メモリ６２０をＭＭ、通信装置６３０をＣＤと表記している。

情報処理演算機器６１０は潅水に関わる演算処理を行うが、その機能は潅水アプリケーションプログラムがダウンロードされることで実現される。メモリ６２０はコンピュータやプロセッサによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。通信装置６３０は無線通信機能を備えている。以下、表記が煩雑となることを避けるため、これら各構成要素を特に区別して表記せずに、統合演算部６００を用いて本実施形態の技術内容を説明する。情報処理演算機器６１０が処理演算部に相当する。

ユーザは潅水スケジュールに関わるユーザ指示を、タッチパネルやキーボードなどの入力機器８００を用いて統合演算部６００に入力する。統合演算部６００はこのユーザ指示と情報格納部５００から読み出した諸情報とに基づいて、潅水スケジュールを決定する。ユーザからの指示がない場合、統合演算部６００は諸情報に基づいて潅水スケジュールを自動的に決定する。図面では入力機器８００をＩＤと表記している。

統合演算部６００は決定した潅水スケジュールにおいて潅漑水の供給開始時刻であると判定すると、給水弁１５２を開閉制御する指示信号を情報格納部５００に出力する。この指示信号が情報格納部５００から統合通信部４００を介して監視部３００に入力される。監視部３００は指示信号に基づいて給水弁１５２への吐出信号の出力と非出力とを制御する。これにより給水弁１５２の開閉状態が制御される。この結果、圃場２０への潅漑水の供給が制御される。指示信号と吐出信号のうちの少なくとも一方が制御信号に相当する。

＜分割エリア＞
図１に示すように監視部３００は配管モジュール１５０とともに、１つの滴下配管１３２につき１つ設けられる。そのため、図３に模式的に示すように、複数の監視部３００は、複数の配管モジュール１５０の備える給水弁１５２および水圧センサ１５３とともに、圃場２０においてｘ方向を行方向、ｙ方向を列方向として、行列配置される。

係る構成により、行方向と列方向とによって区切られる複数の分割エリアそれぞれの環境が、それらに設けられた複数の監視部３００それぞれによって個別に監視される。それとともに、複数の分割エリアそれぞれにおける潅漑水の供給が、複数の監視部３００と複数の配管モジュール１５０それぞれによって個別に制御される。

＜監視部＞
図３に示すように監視部３００は環境センサ３１０と制御部３２０を有する。制御部３２０に配管モジュール１５０の給水弁１５２と水圧センサ１５３が電気的に接続されている。図面では環境センサ３１０をＥＳ、給水弁１５２をＷＢ、水圧センサ１５３をＷＰＳと表記している。

複数の環境センサ３１０は配管モジュール１５０とともに圃場２０で行列配置される。これら複数の環境センサ３１０によって複数の分割エリアそれぞれの環境値が検出される。また複数の水圧センサ１５３によって複数の分割エリアそれぞれの水圧が検出される。これら複数の分割エリアそれぞれの環境値と水圧とが情報格納部５００に格納される。

図４に示すように制御部３２０は、マイコン３３０、通信部３４０、ＲＴＣ３５０、および、発電部３６０を有する。マイコンはマイクロコンピュータの略である。ＲＴＣはReal Time Clockの略である。図面では通信部３４０をＣＤＰと表記している。

マイコン３３０には環境値と水圧が入力される。マイコン３３０はこれら環境値と水圧を、通信部３４０を介して統合通信部４００に出力する。またマイコン３３０には統合通信部４００から指示信号が入力される。マイコン３３０はこの指示信号に基づいて吐出信号を給水弁１５２に出力する。マイコン３３０が演算処理部に相当する。

マイコン３３０は動作モードとしてスリープモードと通常モードを有する。スリープモードはマイコン３３０が演算処理を停止している状態である。通常モードはマイコン３３０が演算処理を実行している状態である。通常モードはスリープモードよりも消費電力が多くなっている。

通信部３４０は統合通信部４００と無線通信を行っている。通信部３４０はマイコン３３０から出力された電気信号を無線信号として統合通信部４００に出力する。それとともに通信部３４０は統合通信部４００から出力された無線信号を受信して電気信号に変換する。通信部３４０はその電気信号をマイコン３３０に出力する。電気信号に指示信号が含まれている場合、マイコン３３０はスリープモードから通常モードに切り換わる。

ＲＴＣ３５０は、時を刻む時計機能と時間を計測するタイマー機能を有する。ＲＴＣ３５０は予め設定された時刻になった場合、若しくは、予め設定された時間が経過した場合、マイコン３３０にウェイクアップ信号を出力する。このウェイクアップ信号がスリープモードのマイコン３３０に入力されると、マイコン３３０はスリープモードから通常モードに切り換わる。ＲＴＣ３５０は起床部に相当する。

発電部３６０は光エネルギーを電気エネルギーに変換している。発電部３６０は監視部３００の電力供給源になっている。発電部３６０からＲＴＣ３５０に電力供給が絶えず行われている。これによりＲＴＣ３５０の時計機能とタイマー機能が損なわれることが抑制されている。

上記したように横配管１３４のｚ方向の位置は成熟した植物３０の頂点よりも地面から離間している。制御部３２０はこの横配管１３４に機械的に連結されている。係る構成のため、育成した植物３０によって、太陽光が発電部３６０に入射することが妨げられ難くなっている。発電部３６０での光エネルギーの電気エネルギーへの変換が妨げられ難くなっている。

＜環境センサ＞
圃場２０の分割エリア毎に変化することの想定される環境値としては土壌水分量がある。複数の環境センサ３１０それぞれが土壌水分量を検出する土壌水分センサ３１１を備えている。複数の土壌水分センサ３１１によって複数の分割エリアそれぞれの土壌水分量が検出される。図面では土壌水分センサ３１１をＳＭＳと表記している。

圃場２０の起伏や植物３０の育成状況によっては、分割エリア毎に変化することの想定される環境値として日射量がある。本実施形態では、複数の環境センサ３１０それぞれが日射量を検出する日射センサ３１２を備えている。これら複数の日射センサ３１２によって複数の分割エリアそれぞれの日射量が検出される。図面では日射センサ３１２をＳＲＳと表記している。

これら複数の分割エリアそれぞれで検出された土壌水分量と日射量を行列配置することで、圃場２０の土壌水分量分布と日射量分布をモニタ７００にマップ表示することが可能になる。同様にして、複数の分割エリアそれぞれに設けられた複数の水圧センサ１５３で検出された水圧を行列配置することで、圃場２０に張り巡らされた給水配管１３０の水圧分布をモニタ７００にマップ表示することが可能になる。係るマップ表示処理は統合演算部６００で行われる。

圃場２０全体の環境値としては降雨量、温度、湿度、気圧、および、風量がある。これらを検出するセンサとしては、レインセンサ３１３、温度センサ３１４、湿度センサ３１５、気圧センサ３１６、および、風センサ３１７がある。これらは複数の監視部３００のうちの少なくとも１つの環境センサ３１０に含まれている。

図４に代表として示す監視部３００の環境センサ３１０には、これら圃場２０全体の環境値を検出する各種センサが含まれている。図面ではレインセンサ３１３をＲＳ、温度センサ３１４をＴＳ、湿度センサ３１５をＭＳ、気圧センサ３１６をＰＳ、風センサ３１７をＷＳと表記している。風センサ３１７は風量だけではなく風向も検出してもよい。

なお、これらレインセンサ３１３、温度センサ３１４、湿度センサ３１５、気圧センサ３１６、および、風センサ３１７のうちの少なくとも１つが圃場２０で行列配置された構成を採用することもできる。

係る構成は、例えば、圃場２０が広かったり、圃場２０の起伏が激しかったり、圃場２０の気候が激しかったりするために、分割エリア毎に降雨量、温度、湿度、気圧、および、風量が大きく変化しやすい場合に有効である。これらセンサで検出された降雨量、温度、湿度、気圧、および、風量を行列配置することで、これら環境値をモニタ７００にマップ表示することが可能になる。

また、圃場２０全体の環境値を検出するセンサが統合通信部４００に設けられた構成を採用することもできる。係る構成の場合、これらセンサの出力は統合通信部４００を介して通信部３４０に出力される。それとともに、これらセンサの出力は統合通信部４００を介して情報格納部５００に格納される。

係る構成は、例えば、圃場２０が狭かったり、圃場２０の起伏がなだらかであったり、圃場２０の気候が安定していたりするために、分割エリア毎に降雨量、温度、湿度、気圧、および、風量が変化し難い場合に有効である。

＜土壌水分量＞
これまでに説明した各種環境値のうち、潅水システム１０が制御する環境値は土壌水分量である。潅水システム１０は分割エリア毎に潅漑水の供給時刻と供給量を制御する。こうすることで分割エリア毎の土壌水分量が個別に制御される。

植物３０は圃場２０の作土層に根を張っている。植物３０の生育はこの作土層の土壌に含まれる水分量（土壌水分量）に依存している。土壌水分量が成長阻害水分点を上回ると植物３０に病害が発生する。土壌水分量が永久しおれ点を下回ると植物３０のしおれが回復しなくなる。

これら成長阻害水分点と永久しおれ点とは植物３０の種類に応じて異なるものの、その値は既知である。これらの値は情報格納部５００に記憶されている。

土壌水分量の現在値は土壌水分センサ３１１で検出される。土壌水分量に関わりのある物理量としては、土壌水分量張力（ｐＦ値）や土壌誘電率（ε）がある。本実施形態の土壌水分センサ３１１はｐＦ値を検出している。

作土層の土壌水分量は圃場２０の環境変化のために増減する。圃場２０に雨が降ると土壌水分量が増大する。作土層から水が蒸発すると土壌水分量が減少する。また、植物３０が水分を吸収したり、作土層よりも下層へ水が浸透したりすると土壌水分量が減少する。

作土層に降り注がれる雨の量（降雨量）はレインセンサ３１３で検出される。

作土層から蒸発する水分量（蒸発量）は、日射量、温度、湿度、および、風量に依存している。これらは、日射センサ３１２、温度センサ３１４、湿度センサ３１５、および、風センサ３１７で検出される。

植物３０が単位時間あたりに水分を吸収する吸水量は、植物３０の種類によって予め推定することができる。単位時間あたりに作土層よりも下層に浸透する水分量は、土壌の水分保持能力によって予め推定することができる。これら推定値は情報格納部５００に記憶されている。

以上に示したように、作土層の土壌水分量の現在値、環境変化による作土層の土壌水分量の現在値からの増加、および、減少予測に関わる予測値それぞれが環境センサ３１０で検出される。これらが環境値として情報格納部５００に格納される。また、植物３０の成長阻害水分点と永久しおれ点、および、植物３０が単位時間あたりに水分を吸収する吸水量と土壌の水分保持能力が情報格納部５００に格納されている。そして、上記したユーザからの指示（ユーザ指示）が情報格納部５００に格納される。このように、情報格納部５００には潅水スケジュールを決定するための諸情報が格納される。

＜マイコン＞
図４に示すようにマイコン３３０は取得部３３１、信号出力部３３２、記憶部３３３、および、処理部３３４を備えている。図面では取得部３３１をＡＤ、信号出力部３３２をＳＯＵ、記憶部３３３をＭＵ、処理部３３４をＰＵと表記している。

取得部３３１には環境センサ３１０で検出された環境値が入力される。また取得部３３１には水圧センサ１５３で検出された水圧が入力される。取得部３３１とこれら環境センサ３１０および水圧センサ１５３それぞれが電気的に接続されている。図１では、取得部３３１と土壌水分センサ３１１、および、取得部３３１と水圧センサ１５３を接続するワイヤ１６０を代表として図示している。

信号出力部３３２は給水弁１５２と電気的に接続されている。信号出力部３３２から給水弁１５２に、給水弁１５２を開閉制御するための吐出信号が出力される。吐出信号の未入力時に給水弁１５２は閉状態になっている。吐出信号の入力時に給水弁１５２は開状態になっている。

記憶部３３３はコンピュータやプロセッサによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶部３３３には処理部３３４が演算処理を実行するためのプログラムが記憶されている。このプログラムには上記した潅水アプリケーションプログラムの少なくとも一部が含まれている。また、記憶部３３３には処理部３３４が演算処理を実行する際のデータが一時的に記憶される。そして記憶部３３３には取得部３３１と通信部３４０それぞれに入力される各種データと、その各種データの取得時刻とが記憶される。

処理部３３４はＲＴＣ３５０からウェイクアップ信号が入力されるとスリープモードから通常モードになる。通常モードにおいて処理部３３４は記憶部３３３に記憶されているプログラムと各種データを読み込んで演算処理を実行する。処理部３３４は演算部に相当する。

処理部３３４は取得部３３１に入力された各種センサ信号、通信部３４０に入力された指示信号の取得時刻をＲＴＣ３５０から読み出している。処理部３３４は指示信号とその取得時刻を記憶部３３３に記憶させる。

また、処理部３３４は環境センサ３１０と水圧センサ１５３から入力された環境値と水圧、および、それらの取得時刻を通信部３４０と統合通信部４００を介して情報格納部５００に格納している。そして処理部３３４は、情報格納部５００、統合通信部４００、および、通信部３４０を介して統合演算部６００から入力された指示信号に基づいて、信号出力部３３２を介して給水弁１５２に吐出信号を出力している。

＜通信部＞
通信部３４０は処理部３３４から入力された電気信号を無線信号に変換する。通信部３４０はこの無線信号を統合通信部４００に出力する。また通信部３４０は統合通信部４００から出力された無線信号を電気信号に変換する。通信部３４０はこの電気信号を処理部３３４に出力する。

通信部３４０が出力する無線信号には、図５に簡易的に示すようにアドレス３４１とデータ３４２とが含まれている。図面においてアドレス３４１をＡＤＤ、データ３４２をＤＡＴと表記している。

図３に示すように複数の通信部３４０と統合通信部４００との間で無線信号の送受信が行われる。無線信号に含まれるアドレス３４１は、複数の通信部３４０のうちのいずれから出力されたかを示す識別コードである。換言すれば、無線信号に含まれるアドレスは、複数の処理部３３４のうちのいずれから出力されたかを示す識別コードである。複数の記憶部３３３それぞれに固有のアドレス３４１が保存されている。

統合通信部４００から出力される無線信号にもアドレス３４１が含まれている。そしてこの無線信号のデータ３４２には指示信号が含まれている。この無線信号を複数の通信部３４０それぞれが受信する。

この無線信号が複数の通信部３４０それぞれで電気信号に変換される。そしてこの電気信号が複数の処理部３３４それぞれに入力される。複数の処理部３３４のうち、その電気信号に含まれるアドレス３４１と同一のアドレス３４１を保有する処理部３３４のみが、その電気信号に基づく演算処理を実行する。

後述するようにマイコン３３０はスリープモードと通常モードとを交互に繰り返す間欠駆動をする。そのために通信部３４０と統合通信部４００との間での無線通信は頻繁には行われない。通信部３４０と統合通信部４００との間で無線通信を行う時間間隔が長くなっている。１回の無線通信でデータ３４２に含めることのできるデータ量を多くすることが可能になっている。

＜発電部＞
発電部３６０は太陽電池３６１、蓄電部３６２、電流センサ３６３、および、電力センサ３６４を有する。図面では太陽電池３６１をＳＢ、蓄電部３６２をＥＳＵ、電流センサ３６３をＣＳ、電力センサ３６４をＰＳと表記している。

太陽電池３６１は光エネルギーを電気エネルギーに変換する。蓄電部３６２はその電気エネルギー（電力）を蓄電する。蓄電部３６２に蓄電された電力が監視部３００の駆動電力として活用される。

電流センサ３６３は太陽電池３６１から蓄電部３６２に出力される電流を検出する。電力センサ３６４は蓄電部３６２から出力される電力を検出する。処理部３３４はこの電流と電力も通信部３４０と統合通信部４００を介して情報格納部５００に格納している。

監視部３００の駆動電力は発電部３６０で発電された電力に依存している。そのために発電部３６０に入射する光量が少ないと、監視部３００の駆動電力が枯渇する虞がある。これを避けるために監視部３００のマイコン３３０は間欠駆動を行っている。

＜ＲＴＣ＞
ＲＴＣ３５０は上記した間欠駆動の時間間隔（起床周期）が経過するごとにウェイクアップ信号をマイコン３３０に出力している。これによりマイコン３３０はスリープモードと通常モードとを交互に繰り返している。

上記の起床周期は、蓄電部３６２に蓄電された電力量（蓄電量）に応じて統合演算部６００によって決定される。換言すれば、間欠駆動間隔は、蓄電量に応じて統合演算部６００によって決定される。

統合演算部６００は情報格納部５００に格納された電力に基づいて蓄電量を算出する。統合演算部６００は蓄電量が少ないほどに間欠駆動間隔を長く設定する。逆に言えば、統合演算部６００は蓄電量が多いほどに間欠駆動間隔を短く設定する。

統合演算部６００は間欠駆動間隔を指示信号に含ませる。この指示信号をマイコン３３０の処理部３３４が取得すると、処理部３３４は間欠駆動間隔を調整する。すなわち、処理部３３４はＲＴＣ３５０の起床周期を調整する。

なお、圃場２０の環境が数秒単位で極端に変化することはまれである。そのために間欠駆動間隔は数十秒～数十時間単位になっている。これに応じて、無線通信を行う時間間隔も数十秒～数十時間単位になっている。

＜潅水システムの駆動＞
これまでに説明したように、潅水システム１０では、複数の監視部３００と統合演算部６００との間での信号の送受信、および、情報格納部５００への各種データの保存が行われている。複数の監視部３００と統合演算部６００それぞれは、起床周期毎に処理するサイクルタスクと、突発的に処理するイベントタスクとを実行している。

これらサイクルタスクとイベントタスクとには処理の優先順位がある。これらタスクの処理タイミングが同一になった場合、サイクルタスクよりもイベントタスクの処理が優先される。

サイクルタスクとして、複数の監視部３００それぞれは図６に示すセンサ処理を実行している。統合演算部６００は図７に示す更新処理を実行している。

イベントタスクとして、複数の監視部３００それぞれは図８に示す監視処理と図９に示す給水処理を実行している。統合演算部６００は図１０に示す潅水処理、図１１に示すユーザ更新処理、および、図１２に示す強制更新処理を実行している。

以下、図６と図７に基づいて、サイクルタスクとしてのセンサ処理と更新処理を説明する。なお、フローチャートを示す各図面においては、スタートをＳ、エンドをＥで表記している。

＜センサ処理＞
図６に示すスタートの前において、監視部３００のマイコン３３０はスリープモードになっている。このマイコン３３０にＲＴＣ３５０からウェイクアップ信号が入力される。これによりマイコン３３０はスリープモードから通常モードに切り換わる。それとともに、マイコン３３０は図６に示すセンサ処理を実行し始める。このセンサ処理はマイコン３３０の間欠駆動間隔で実行される。

ステップＳ１０においてマイコン３３０は、各種センサから入力されるセンサ信号を取得する。それとともに、マイコン３３０はＲＴＣ３５０の出力に基づいてセンサ信号の取得時刻を取得する。この後にマイコン３３０はステップＳ２０へ進む。

ステップＳ２０へ進むとマイコン３３０は、取得したセンサ信号と取得時刻それぞれを記憶する。この後にマイコン３３０はステップＳ３０へ進む。

ステップＳ３０へ進むとマイコン３３０は、センサ情報としてのセンサ信号と取得時刻を無線通信によって通信部３４０から統合通信部４００に出力する。このセンサ情報が統合通信部４００によって情報格納部５００に格納される。マイコン３３０はスリープモードに移行し、センサ処理を終了する。

＜更新処理＞
統合演算部６００は図７に示す更新処理を更新周期が経過するごとに実行している。この更新周期はマイコン３３０の間欠駆動間隔と同程度になっている。

ステップＳ１１０において統合演算部６００は、情報格納部５００に格納されている諸情報を読み出す。そして統合演算部６００はステップＳ１２０へ進む。

ステップＳ１２０へ進むと統合演算部６００は、読み込んだ諸情報に基づいて、複数の監視部３００それぞれの潅水スケジュールを更新する。また統合演算部６００は複数の監視部３００それぞれのセンサ処理を更新する。具体的に言えば、統合演算部６００はセンサ処理を実行するタイミングに相当する、間欠駆動間隔を更新する。そして統合演算部６００はその更新した潅水スケジュールと間欠駆動間隔を自身が保有するとともに、情報格納部５００に格納する。この後に情報格納部５００は更新処理を終了する。

以上に示したように、サイクルタスクによって、センサ情報、潅水スケジュール、および、間欠駆動間隔が更新される。

次に、図８～図１２に基づいて、イベントタスクとしての監視処理、給水処理、潅水処理、ユーザ更新処理、および、強制更新処理を説明する。なお、監視処理、給水処理、および、潅水処理それぞれは、監視部３００の駆動電力の枯渇を避けるために、昼間に実行される。昼間か否かの判定は、現在時刻と日射センサ３１２で検出される日射量などによって検出することができる。

＜監視処理＞
図８に示すスタートの前において、監視部３００のマイコン３３０はスリープモードになっている。このマイコン３３０に無線通信によって統合演算部６００から指示信号が入力される。この結果、マイコン３３０はスリープモードから通常モードに切り換わる。それとともに、マイコン３３０は図８に示す監視処理を実行し始める。

ステップＳ２１０においてマイコン３３０は、入力された指示信号とそれの取得時刻を記憶する。この後にマイコン３３０はステップＳ２２０へ進む。

ステップＳ２２０へ進むとマイコン３３０は、指示信号に給水弁１５２を閉状態から開状態にする給水指示が含まれているか否かを判定する。給水指示が指示信号に含まれている場合、マイコン３３０はステップＳ２３０へ進む。給水指示が指示信号に含まれていない場合、マイコン３３０はステップＳ２４０へ進む。

ステップＳ２３０へ進むとマイコン３３０は、図９に示す給水処理を実行する。すなわちマイコン３３０はステップＳ２３１において、給水指示にしたがって、給水弁１５２に吐出信号を出力する。この後、マイコン３３０はステップＳ２３２へ進む。

ステップＳ２３２へ進むとマイコン３３０は、指示信号に含まれている給水時間が経過したか否かを判定する。給水時間が経過していない場合、マイコン３３０は吐出信号の給水弁１５２への出力を継続する。給水時間が経過した場合、マイコン３３０はステップＳ２３３へ進む。

ステップＳ２３３へ進むとマイコン３３０は、吐出信号の出力を停止する。そしてマイコン３３０は図８に示すステップＳ２４０へ進む。

ステップＳ２４０へ進むとマイコン３３０は、指示信号に間欠駆動間隔の更新指示が含まれているか否かを判定する。間欠駆動間隔の更新指示が指示信号に含まれている場合、マイコン３３０はステップＳ２５０へ進む。間欠駆動間隔の更新指示が指示信号に含まれていない場合、マイコン３３０はステップＳ２６０へ進む。

なお、上記した間欠駆動間隔の更新指示は、統合演算部６００若しくは情報格納部５００から複数の監視部３００それぞれに指示信号として定期的若しくは不定期的に出力されている。

ステップＳ２５０へ進むとマイコン３３０の処理部３３４はＲＴＣ３５０のウェイクアップ信号を出力する時間間隔を調整する。この後、マイコン３３０はステップＳ２６０へ進む。

ステップＳ２６０へ進むとマイコン３３０は、図６に基づいて説明したセンサ処理を実行する。マイコン３３０がステップＳ２３０の給水処理を実行した場合、ステップＳ２６０において潅漑水の供給後の環境値が検出される。マイコン３３０がステップＳ２６０の給水処理を実行しなかった場合、ステップＳ２６０において潅漑水の供給されていない環境値が検出される。この環境値が情報格納部５００に格納される。センサ処理を実行し終えるとマイコン３３０はスリープモードに移行し、監視処理を終了する。

＜潅水処理＞
統合演算部６００は図１０に示す潅水処理を、複数の監視部３００それぞれの潅水スケジュールにおいて、潅漑水を供給するタイミングになるごとに実行している。

ステップＳ３１０において統合演算部６００は、複数の監視部３００のうちの潅漑水を供給する予定になっている分割エリアの監視部３００に向けて、給水指示を含む指示信号（給水信号）を出力する。この後に統合演算部６００はステップＳ３２０へ進む。

給水指示には、吐出信号の出力開始と、吐出信号の出力時間（給水時間）とが含まれている。この給水指示を受信した監視部３００は図８に基づいて説明した監視処理を実行する。

ステップＳ３２０へ進むと統合演算部６００は、監視部３００の監視処理が終了するまで待機状態になる。監視処理が終了した場合、統合演算部６００はステップＳ３３０へ進む。

なお、監視処理が終了したか否かの判断は、例えば、監視処理が終了することが見込まれる時間だけ経過したか否かに基づいて行うことができる。監視処理が終了したか否かを監視部３００に対して問い合わせることによって行うことができる。監視処理の終了判断方法については特に限定されない。

ステップＳ３３０へ進むと統合演算部６００は、図７に基づいて説明した更新処理を実行する。これにより、潅漑水の供給後の環境値に基づいて、潅水スケジュールが更新される。

なお、複数の分割エリアそれぞれに設けられた複数の監視部３００それぞれの潅水スケジュールの少なくとも一部における、潅漑水の供給開始時刻を一律に同時刻に定めてもよい。ただし、複数の分割エリアそれぞれで要求される潅漑水の供給量は異なることが想定される。そのために複数の分割エリアそれぞれでの潅漑水の供給開始時刻を一律に同時刻にしたとしても、複数の分割エリアそれぞれでの潅漑水の供給終了時刻は同一若しくは不同になる。

係る構成の場合、統合演算部６００はステップＳ３１０において、複数の分割エリアそれぞれに設けられた複数の監視部３００の少なくとも一部に向けて給水信号を出力する。統合演算部６００はステップＳ３２０において、複数の潅水スケジュールのうち、最も給水時間の長い分割エリアにおける監視部３００での監視処理が終了するまで待機状態になる。

＜ユーザ更新処理＞
統合演算部６００は図１１に示すユーザ更新処理を、潅水スケジュールや間欠駆動間隔の調整に関わるユーザ指示が入力機器８００から入力された際に実行している。

ステップＳ４１０において統合演算部６００は、入力されたユーザ指示を情報格納部５００に格納する。この後に統合演算部６００はステップＳ４２０へ進む。

ステップＳ４２０へ進むと統合演算部６００は、図７に基づいて説明した更新処理を実行する。これにより、ユーザ指示に基づいて、潅水スケジュールや間欠駆動間隔が更新される。

＜強制更新処理＞
統合演算部６００は図１２に示す強制更新処理を、潅水スケジュールと間欠駆動間隔の更新に関わるユーザ指示が入力された際に実行している。

ステップＳ５１０において統合演算部６００は、センサ処理の実行を要求する要求指示を含む指示信号（要求信号）を出力する。この要求信号が無線通信によって監視部３００に出力される。この後に統合演算部６００はステップＳ５２０へ進む。

ステップＳ５２０へ進むと統合演算部６００は、監視部３００のセンサ処理が終了するまで待機状態になる。センサ処理が終了した場合、統合演算部６００はステップＳ５３０へ進む。

なお、センサ処理が終了したか否かの判断は、例えば、センサ処理が終了することが見込まれる時間だけ経過したか否かに基づいて行うことができる。また、センサ処理が終了したか否かを監視部３００に対して問い合わせることによって行うことができる。センサ処理の終了判断方法については特に限定されない。

ステップＳ５３０へ進むと統合演算部６００は、図７に基づいて説明した更新処理を実行する。これにより、ユーザの更新要求時の各種データに基づいて、潅水スケジュールと間欠駆動間隔が更新される。

＜個別潅水処理＞
以上、図６～図１２に基づいて説明したように、本実施形態においては、複数の分割エリアそれぞれでの潅水スケジュールが統合演算部６００で決定される。そして、複数の潅水スケジュールそれぞれに基づく潅漑水の供給が統合演算部６００によって制御される。

ただし、複数の分割エリアそれぞれでの潅水スケジュールが統合演算部６００で決定されるものの、複数の潅水スケジュールそれぞれに基づく潅漑水の供給が複数の監視部３００それぞれによって個別に制御される構成を採用することもできる。

この変形例の場合、図６に示すセンサ処理と図１０に示す潅水処理に代わって、監視部３００が図１３に示す個別潅水処理を実行する。

図１３に示すスタートの前において、監視部３００のマイコン３３０はスリープモードになっている。ＲＴＣ３５０からウェイクアップ信号が入力されると、マイコン３３０はスリープモードから通常モードに切り換わる。それとともに、マイコン３３０は図１３に示す個別潅水処理を実行し始める。個別潅水処理はマイコン３３０の間欠駆動間隔で実行される。監視部３００は個別潅水処理をサイクルタスクとして実行する。

ステップＳ６１０においてマイコン３３０は、情報格納部５００に格納された潅水スケジュールと間欠駆動間隔を読み込む。この後にマイコン３３０はステップＳ６２０へ進む。

ステップＳ６２０へ進むとマイコン３３０は、読み込んだ潅水スケジュールにおける潅漑水の供給開始時刻後になっているか否かを判定する。潅漑水の供給開始時刻後の場合、マイコン３３０はステップＳ６３０へ進む。潅漑水の供給開始時刻前の場合、マイコン３３０はステップＳ６４０へ進む。

ステップＳ６３０へ進むとマイコン３３０は、図９に示す給水処理を実行する。その後、マイコン３３０はステップＳ６４０へ進む。

ステップＳ６４０へ進むとマイコン３３０は、読み込んだ間欠駆動間隔と、記憶している間欠駆動間隔とを比較する。両者に差がある場合、マイコン３３０はステップＳ６５０へ進む。両者に差がない場合、マイコン３３０はステップＳ６６０へ進む。

ステップＳ６５０へ進むとマイコン３３０の処理部３３４はＲＴＣ３５０のウェイクアップ信号を出力する時間間隔を調整する。これにより間欠駆動間隔が更新される。この後、マイコン３３０はステップＳ６６０へ進む。

ステップＳ６６０へ進むとマイコン３３０は、図６に基づいて説明したセンサ処理を実行する。センサ処理を実行し終えるとマイコン３３０はスリープモードに移行し、個別潅水処理を終了する。

なお、予め読み込んだ潅水スケジュールに含まれる給水開始時刻時にＲＴＣ３５０から給水開始信号を出力するように設定しておいてもよい。マイコン３３０はこの給水開始信号を受信すると、図９に示す給水処理を実行してもよい。

＜独立更新＞
さらに例示すると、複数の分割エリアそれぞれでの潅水スケジュールを複数の監視部３００それぞれが独立して決定する構成を採用することもできる。係る構成においては、複数の監視部３００それぞれが図７に示す更新処理を実行する。

ステップＳ１１０において複数の監視部３００それぞれは、情報格納部５００に格納されたユーザのユーザ指示、植物３０の成長阻害水分点と永久しおれ点、および、植物３０が単位時間あたりに水分を吸収する吸水量と土壌の水分保持能力などの諸情報を読み込む。それとともに複数の監視部３００それぞれは、環境センサ３１０で検出される環境値を取得する。

なお、通信障害のために、情報格納部５００に格納された諸情報を複数の監視部３００が読み込めなくなることが想定される。そのために上記構成の場合、複数の監視部３００それぞれは情報格納部５００から読み込んだ諸情報を記憶しておく。そしてこれら記憶した情報が通信障害などのために更新されない場合、複数の監視部３００それぞれは、その更新されていない情報と、環境センサ３１０で検出される環境値とに基づいて潅水スケジュールを決定する。若しくは、複数の監視部３００それぞれは、環境センサ３１０で検出される環境値に基づいて潅水スケジュールを決定する。

＜監視部通信＞
圃場２０が広かったり、起伏が激しかったり、天気が荒れたりしている場合、通信障害によって、統合演算部６００と複数の監視部３００それぞれとの間での情報伝達がうまくいかないことが起こりえる。統合通信部４００と複数の監視部３００それぞれとの間での無線通信がうまくいかないことが起こりえる。

圃場２０の起伏や通信を阻害する障害物を何ら考慮しなかった場合、統合通信部４００との離間距離の短い監視部３００は、統合通信部４００との離間距離の遠い監視部３００と比べて、統合通信部４００との通信障害が起きがたいことが期待される。

そこで、例えば複数の監視部３００のうち、統合通信部４００との離間距離の短い監視部３００を子機とし、離間距離の長い監視部３００を孫機とする。そして、孫機と統合通信部４００との無線通信を、子機を介して行う構成を採用することもできる。

＜天気予報と潅水スケジュール＞
これまでに説明したように、情報格納部５００には土壌水分量の現在値と減少変化の予測値、および、ユーザ指示が格納される。そして情報格納部５００には植物３０の成長阻害水分点と永久しおれ点、および、植物３０が単位時間あたりに水分を吸収する吸水量と土壌の水分保持能力が格納されている。

これらの他に、図１と図３に示すように、情報格納部５００には外部情報源１０００から出力配信される圃場２０の天気予報が格納される。図面においては外部情報源１０００をＥＳＩと表記している。

図７に基づいて説明した更新処理のＳ１１０において統合演算部６００は、この天気予報を含む諸情報を情報格納部５００から読み出す。そして統合演算部６００はＳ１２０において複数の監視部３００それぞれの潅水スケジュールを決定する。

＜目標値と推定値＞
統合演算部６００は、潅水スケジュールを決定するにあたって、例えば図１４～図１９に示す土壌水分量の目標値と推定値を算出する。図１４～図１９の縦軸は土壌水分量を示している。横軸は時間を示している。図面において土壌水分量をＷ、時間をＴで表記している。

土壌水分量の目標値は、当然ながらにして、成長阻害水分点と永久しおれ点との間の値に設定される。そして、植物３０の健全な育成を試みるために、土壌水分量の目標値は理論値である成長阻害水分点と永久しおれ点それぞれからある程度離れた値に設定される。

統合演算部６００は、この土壌水分量の目標値として、成長阻害水分点側の上限目標値と、永久しおれ点側の下限目標値とを設定する。統合演算部６００は潅水スケジュールの設定される潅水期間においては、土壌水分量の推定値がこの上限目標値と下限目標値との間になるように、潅水スケジュールを決定する。また、大雨のために土壌水分量の推定値が上限目標値を上回ることが予想されたとしても、統合演算部６００は土壌水分量の推定値が成長阻害水分点を超えないように潅水スケジュールを決定する。上限目標値が第１目標値に相当する。下限目標値が第２目標値に相当する。

図面において成長阻害水分点をＧＢＭＰ、永久しおれ点をＰＷＰ、上限目標値をＵＬＴ、下限目標値をＬＬＴと表記している。成長阻害水分点と永久しおれ点を破線で示している。上限目標値と下限目標値を一点鎖線で示している。そして土壌水分量の推定値を実線で示している。

成長阻害水分点と上限目標値との間には乖離がある。この上限乖離幅は、上記した植物３０の健全な育成を加味するとともに、圃場２０の気候に基づいて決定される。この圃場２０の気候には、潅水スケジュールの潅水期間での圃場２０の平均的な降雨量の期待値や、潅水スケジュールの潅水期間での天気予報によって予測される総降雨量が含まれている。潅水期間での圃場２０の平均的な降雨量の期待値は情報格納部５００に格納されている。図面において上限乖離幅をＵＬＤと表記している。

同様にして、永久しおれ点と下限目標値との間には乖離がある。この下限乖離幅は、植物３０の健全な育成を加味するとともに、給水装置１００で故障が起きた時に復旧の見込まれる復旧時間や土壌水分量の単位時間あたりの減少量などに基づいて決定される。例えば、下限乖離幅は復旧時間と土壌水分量の単位時間あたりの減少量とを乗算した値に基づいて決定される。復旧時間は情報格納部５００に格納されている。図面において下限乖離幅をＬＬＤと表記している。

例えば外部情報源１０００から１週間分の天気予報が情報格納部５００に格納される場合、統合演算部６００は１週間分の潅水スケジュールを決定する。この１週間の間において、天気予報によって何ら降雨予報がない場合、土壌水分量の推定値は時間経過とともに漸次低下することが予想される。この土壌水分量の推定値の単位時間あたりの減少量は、作土層の土壌水分量の減少変化の予測値に基づいて決定される。以下、表記を簡便とするため、必要に応じて、土壌水分量の推定値を、単に推定値と表記する。

＜突発給水＞
図１４に示す一例では、時刻ｔ０から推定値が漸次低下する。このように漸次低下した結果、推定値は時刻ｔ１において下限目標値を下回ることが予想される。そこで統合演算部６００は、この時刻ｔ１での潅漑水の供給開始を決定する。このように一例として示すように、潅漑水の供給開始時刻を、推定値が下限目標値に到達する時刻に設定することができる。

統合演算部６００は、推定値が上限目標値に達するように、時刻ｔ１での給水量を決定する。すなわち統合演算部６００は、時刻ｔ１での給水時間ｔｓｗを決定する。これにより給水時間ｔｓｗだけ経過した時刻ｔ２になると、推定値は上限目標値に達する。その後、推定値は再び漸次低下する。なお図面においては、給水時間ｔｓｗを誇張して長めに表記している。

上記の給水によって、時刻ｔ０から１週間経過後の時刻ｔｅにおいて推定値は上限目標値と下限目標値との間にあることが期待される。そのために統合演算部６００は時刻ｔ２から時刻ｔｅの間での潅漑水の供給を行わないことを決定する。

さらに例示すれば、例えば図１５に示すように、潅水スケジュールの潅水期間において、天気予報によって時刻ｔｒにおいて棒で示すだけの降雨予報がある場合、統合演算部６００は潅水スケジュールを以下のように決定する。

図１５に示す一例においても、時刻ｔ０から推定値は漸次低下する。そして時刻ｔ１において推定値は下限目標値を下回ることが予想される。そこで統合演算部６００は、この時刻ｔ１において潅漑水の供給開始を決定する。

ただし、時刻ｔ１以降の時刻ｔｒにおいて降雨が予報されている。そこで統合演算部６００は、時刻ｔ１における潅漑水の供給と時刻ｔｒにおける降雨とによって、推定値が時刻ｔｒで上限目標値になるように、時刻ｔ１における潅漑水の供給量を決定する。この図１５に示す時刻ｔ１での給水時間ｔｓｗは、時刻ｔｒでの降雨のため、図１４に示す時刻ｔ１での給水時間ｔｓｗよりも短くなっている。

時刻ｔ１において潅漑水の供給が開始し、給水時間ｔｓｗだけ経過した時刻ｔ３になると潅漑水の供給が終了する。この潅漑水の供給によって推定値は上限目標値の手前まで上昇する。

その後、推定値は再び漸次低下する。しかしながら時刻ｔｒでの降雨のため、推定値は上限目標値程度に到達することが期待される。

なお、この一例においては、時刻ｔｒにおいて推定値を上限目標値にすることを示している。しかしながら、潅漑水の供給と降雨とによって増大する推定値が上限目標値を上回らないのであれば、どの時刻に推定値を上限目標値若しくはそれよりも低い値（中間目標値）にするのかは、特には限定されない。

＜定期給水＞
これまでに説明した潅水スケジュールでは、潅漑水の供給開始時刻が、推定値が下限目標値に到達する時刻に設定される例を示した。しかしながら、潅漑水の供給開始時刻を予め設定しておく構成を採用することもできる。

以下、係る構成における潅水スケジュールを図１６～図１９に基づいて説明する。この一例においては、潅水スケジュールの潅水期間において所定の給水周期で計３回の給水が計画されている。時刻ｔｓ１、ｔｓ２、ｔｓ３において潅漑水の供給が行われる。

例えば図１６に示すように、潅水期間において、天気予報によって何ら降雨予報がない場合、統合演算部６００は潅水スケジュールを以下のように決定する。

推定値は時刻ｔ０から第１供給時刻ｔｓ１に至るまで漸次低下することが予想される。統合演算部６００は、推定値が上限目標値に達するように、第１供給時刻ｔｓ１での給水量を決定する。すなわち統合演算部６００は、第１供給時刻ｔｓ１での第１給水時間ｔｓｗ１を決定する。

第１供給時刻ｔｓ１での給水が行われた後、推定値は第２供給時刻ｔｓ２に至るまで漸次低下する。統合演算部６００は、推定値が上限目標値に達するように、第２供給時刻ｔｓ２での第２給水時間ｔｓｗ２を決定する。

第２供給時刻ｔｓ２での給水が行われた後、推定値は第３供給時刻ｔｓ３に至るまで漸次低下する。統合演算部６００は、推定値が上限目標値に達するように、第３供給時刻ｔｓ３での第３給水時間ｔｓｗ３を決定する。

以上に示した潅水スケジュールに基づく潅漑水の供給を実行することで、時刻ｔ０から１週間経過後の時刻ｔｅにおいて推定値は上限目標値の手前の値にあることが期待される。潅水スケジュールにおいて土壌水分量が上限目標値の近傍に保たれることが期待される。なお当然ではあるが、供給時刻での給水量を調整することで、潅水スケジュールにおいて土壌水分量を中間目標値の近傍に保ってもよい。

例えば図１７に示すように、潅水期間において、天気予報によって時刻ｔｒにおいて棒で示すだけの降雨量の降雨予報がある場合、統合演算部６００は潅水スケジュールを以下のように決定する。

図１７に示す一例においても、推定値は時刻ｔ０から第１供給時刻ｔｓ１に至るまで漸次低下する。統合演算部６００は、推定値が上限目標値に達するように、第１供給時刻ｔｓ１での第１給水時間ｔｓｗ１を決定する。

この後、推定値は第２供給時刻ｔｓ２に至るまで漸次低下する。そして、第２供給時刻ｔｓ２以降の時刻ｔｒにおいて降雨が予報されている。そこで統合演算部６００は、第２供給時刻ｔｓ２における潅漑水の供給と時刻ｔｒにおける降雨とによって、推定値が時刻ｔｒで上限目標値になるように、第２供給時刻ｔｓ２での第２給水時間ｔｓｗ２を決定する。この図１７に示す第２給水時間ｔｓｗ２は、時刻ｔｒでの降雨のため、図１６に示す第２給水時間ｔｓｗ２よりも短くなっている。

第２供給時刻ｔｓ２での給水が行われた後、推定値は上限目標値の手前まで上昇する。その後、推定値は再び漸次低下する。しかしながら時刻ｔｒでの降雨により、推定値は上限目標値程度に到達する。

時刻ｔｒでの降雨の後、推定値は第３供給時刻ｔｓ３に至るまで漸次低下する。この際、統合演算部６００は、推定値が上限目標値に達するように、第３供給時刻ｔｓ３での第３給水時間ｔｓｗ３を決定する。この図１７に示す第３給水時間ｔｓｗ３は、第２給水時間ｔｓｗ２以降の時刻ｔｒでの降雨のため、図１６に示す第３給水時間ｔｓｗ３よりも短くなっている。

例えば図１８に示すように、潅水期間において、天気予報によって時刻ｔｒにおいて棒で示すだけの大降雨量の降雨予報がある場合、統合演算部６００は潅水スケジュールを以下のように決定する。

統合演算部６００は第２供給時刻ｔｓ２における潅漑水の供給と時刻ｔｒにおける降雨とによって、時刻ｔｒにおいて推定値が上限目標値を超えるか否かを判定する。図１８に示す一例では、時刻ｔｒでの降雨量が多いため、例え第２供給時刻ｔｓ２での給水の中止を決定したとしても、推定値が時刻ｔｒにおいて上限目標値を超えることが予想される。

そこで統合演算部６００は、例えば図１９に示すように、第２供給時刻ｔｓ２での給水を中止した際における時刻ｔｒでの推定値と上限目標値との差分量の分だけ、第１供給時刻ｔｓ１での給水量を低減する。これにより時刻ｔｒでの推定値が上限目標値になっている。

このように統合演算部６００は、降雨予報時刻よりも手前での供給時刻における総給水量を、降雨予報時刻において推定量が上限目標値を超えることが抑えられるように、潅水スケジュールを決定する。

なお、大雨のために降雨予報時刻で推定値が上限目標値を超えるとともに、その降雨予報時刻よりも前の時刻で推定値が下限目標値を下回ることが想定される。この場合、統合演算部６００は、降雨予報時刻において推定値が成長阻害水分点を超えない範囲において、降雨予報時刻よりも前の供給時刻での給水を行う。

急激な乾燥のために、定期的な供給時刻の間において、推定値が下限目標値を下回ることが想定される。そのため、これまでに図１６～図１９に基づいて説明した定期給水に追加して、図１４と図１５に基づいて説明した突発給水を行ってもよい。すなわち、定期的な供給時刻の間における、推定値が下限目標値に到達する時刻に、給水を実行してもかまわない。若しくは、係る突発的な給水の実行を避けるために、推定値の単位時間あたりの減少量に基づいて、給水周期を変更してもよい。

供給時刻と降雨予報時刻とが被ることが想定される。降雨量はあくまで予報であり、降雨によって土壌水分量がどれだけ増大するのかを予測するのは困難である。そのため、降雨時に給水を行うと、土壌水分量が意図せずして過剰に増大する虞がある。これを避けるため、供給時刻と降雨予報時刻とが被る場合、推定値が下限目標値を下回らない範囲において、供給時刻を降雨予報時刻よりも後の時刻に変更する。

＜潅水スケジュールの更新処理＞
統合演算部６００は、図７に基づいて説明した更新処理のステップＳ１２０において、図２０に示す潅水スケジュールの更新処理を実行する。

図２０に示すスタートの前において、統合演算部６００は図７に示すステップＳ１１０を実行している。そのために統合演算部６００は情報格納部５００に格納された諸情報を読み出している。

ステップＳ１２１において統合演算部６００は、作土層から蒸発する水分量に関わる環境値、植物３０が単位時間あたりに水分を吸収する吸水量、および、単位時間あたりに作土層よりも下層に浸透する水分量に基づいて土壌水分量の単位時間あたりの減少量を算出する。そして統合演算部６００は、算出した土壌水分量の単位時間あたりの減少量と、情報格納部５００から読み出した土壌水分量の現在値と、に基づいて、給水と降雨による土壌水分量の増大を無視した、土壌水分量の推定値を算出する。この後に統合演算部６００はステップＳ１２２へ進む。

ステップＳ１２２へ進むと統合演算部６００は、成長阻害水分点、潅水スケジュールの潅水期間での圃場２０の平均的な降雨量の期待値、および、潅水スケジュールの潅水期間での天気予報によって予測される総降雨量などに基づいて上限目標値を算出する。それとともに統合演算部６００は、永久しおれ点、復旧時間、および、ステップＳ１２１で算出した土壌水分量の単位時間あたりの減少量などに基づいて下限目標値を算出する。この後に統合演算部６００はステップＳ１２３へ進む。

突発的に潅漑水を供給する場合、ステップＳ１２３において統合演算部６００は、推定値が下限目標値を下回ることの予想される時刻を給水時刻として定める。定期的に潅漑水を供給する場合、ステップＳ１２３において統合演算部６００は、前回の給水時刻からの経過時間と給水周期に基づいて、潅水スケジュールにおける給水時刻を算出する。また、突発的な給水と定期的な給水の両方を行う場合、ステップＳ１２３において統合演算部６００は、推定値が下限目標値を下回ることの予想される時刻、および、前回の給水時刻からの経過時間と給水周期に基づいて、潅水スケジュールにおける給水時刻を算出する。この後に統合演算部６００はステップＳ１２４へ進む。

ステップＳ１２４へ進むと統合演算部６００は、給水時刻における推定値と上限目標値との差に基づいて、給水量を算出する。統合演算部６００は、潅水スケジュールの始め側の給水時刻から終わり側の給水時刻の順に、各給水時刻での給水量を算出する。こうすることで統合演算部６００は、給水による土壌水分量の増大を加味した、土壌水分量の推定値を算出する。この後に統合演算部６００はステップＳ１２５へ進む。

ステップＳ１２５へ進むと統合演算部６００は、潅水スケジュールの潅水期間における、降雨による土壌水分量の増大を算出する。もちろん、潅水期間において天気予報での降雨予報が一切ない場合、降雨による土壌水分量の増大はゼロである。この後に統合演算部６００はステップＳ１２６へ進む。

ステップＳ１２６へ進むと統合演算部６００は、これまでに算出した給水時刻、給水量、および、降雨予報時刻での降雨によって、土壌水分量の推定値が潅水期間の全てにおいて上限目標値と下限目標値の間に収まっているか否かを判定する。土壌水分量の推定値が潅水期間の全てにおいて上限目標値と下限目標値の間に収まっている場合に統合演算部６００は潅水スケジュールの更新処理を終了する。

これに反して、土壌水分量の推定値が潅水期間の全てにおいて上限目標値と下限目標値の間に収まっていない場合、統合演算部６００はステップＳ１２２へ戻る。そして統合演算部６００は目標値、給水時刻、および、給水量を再計算する。統合演算部６００は土壌水分量の推定値が潅水期間の全てにおいて上限目標値と下限目標値の間に収まるまでステップＳ１２３～ステップＳ１２６を繰り返す。

なお、統合演算部６００は給水量、給水時刻、目標値の順に再計算する。給水量だけを再計算した結果、土壌水分量の推定値が潅水期間の全てにおいて上限目標値と下限目標値の間に収まるのであれば、統合演算部６００は給水時刻と目標値を再計算しない。給水量だけを再計算しても、土壌水分量の推定値が潅水期間の全てにおいて上限目標値と下限目標値の間に収まらない場合、統合演算部６００は給水量と給水時刻を再計算する。これでも土壌水分量の推定値が潅水期間の全てにおいて上限目標値と下限目標値の間に収まらない場合、統合演算部６００は給水量、給水時刻、および、目標値それぞれを再計算する。この際、統合演算部６００は上限目標値を成長阻害水分点に近づける。また統合演算部６００は下限目標値を永久しおれ点に近づける。

＜作用効果＞
これまでに説明したように、環境値などに基づく土壌水分量の推定値と天気予報とに基づいて、潅水スケジュールが決定される。これによれば、降雨や乾燥などの天候変化によって野外の分割エリアの土壌水分量が植物３０にとって不適になることが抑制される。土壌水分量が成長阻害水分点を上回ったり、永久しおれ点を下回ったりすることが抑制される。

統合演算部６００は、潅水スケジュールの潅水期間の全てにおいて、土壌水分量の推定値が成長阻害水分点よりも低い上限目標値を上回ることがないように給水量を決定している。そして統合演算部６００は、成長阻害水分点と上限目標値との乖離幅（上限乖離幅）を、圃場２０の気候などに基づいて決定している。この圃場２０の気候には、潅水期間での圃場２０の平均的な降雨量の期待値や、潅水期間での天気予報によって予測される総降雨量が含まれている。

このように上限乖離幅を設定することで、潅漑水の供給によって土壌水分量を上限目標値に近づけた後、天気予報よりも多めの降雨があったとしても、土壌水分量が成長阻害水分点に到達することが抑制される。

統合演算部６００は、潅水スケジュールにおける土壌水分量の推定値が永久しおれ点よりも高い下限目標値を下回ることがないように給水量を決定している。そして統合演算部６００は、永久しおれ点と下限目標値との乖離幅（下限乖離幅）を、復旧時間と土壌水分量の単位時間あたりの減少量などに基づいて決定している。

このように下限乖離幅を設定することで、例え土壌水分量が下限目標値に近い際に、給水弁１５２の故障などによって潅漑水の供給ができなくなったとしても、その故障が復旧されるまでに、土壌水分量が永久しおれ点に到達することが抑制される。

統合演算部６００は、潅水スケジュールにおける土壌水分量の推定値が下限目標値に達する時刻に給水を行う。これにより土壌水分量が下限目標値を下回ることが抑制される。

統合演算部６００は、降雨予報時刻と潅漑水の供給時刻とを異ならせる。これによれば、降雨予報よりも降雨量が多かったとしても、土壌水分量が過剰に増大することが抑制される。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図２１～図２４に基づいて説明する。

第１実施形態では、統合演算部６００が外部情報源１０００から入力される天気予報を用いて複数の分割エリアそれぞれの潅水スケジュールを決定する例を示した。これに対して本実施形態では、統合演算部６００が複数の監視部３００それぞれで検出される環境値に基づいて、圃場２０の天候変化を予測する。そして統合演算部６００はその天候予測を用いて複数の分割エリアそれぞれの潅水スケジュールを決定する。

例えば、日本においては通称アメダスと呼ばれる自動気象データ収集システムが各地方の気象観測地点に設けられている。これら各地方の気象観測地点に設けられたアメダスで、降雨量、気温、日照時間、風向と風速などの気象データが観測されている。また気象衛星などによって日本上空の雨雲の分布と推移などの気象データが観測されている。これら各地方の気象観測地点のアメダスと気象衛星で観測される気象データに基づく天気予報が気象庁から発表されている。

これは、他の国々においても同様である。各地方の気象観測地点と衛星とによって観測された気象データに基づく天気予報が各国で発表されている。

ただし、気象データを取得する気象観測地点の分布は均等にはなっていない。気象観測地点の分布密度は人口密度が密な地域ほど密になっている。換言すれば、気象観測地点の分布密度は人口密度が疎な地域ほど粗になっている。

潅水システム１０の設けられる圃場２０は概して人口密度の疎な地域に開墾される。そのため、天気予報で通知される圃場２０の開墾された地域の天候変化は、圃場２０の全域で差がない一律的なものになっていることが起こりうる。

人口密度の疎な地域に開墾される圃場２０は、概して広かったり、起伏が激しかったり、気候が激しかったりする。そのため、圃場２０の全域の天候変化を通知する天気予報に反して、圃場２０の東側と西側とで天候が著しく異なることが起こりうる。東側で豪雨、西側で晴天、という状況が起こりうる。雨雲の動きによっては、東側と西側とでの一日における積算降雨量や積算日射量が著しく異なることが起こりうる。このように東側と西側とでの天候変化が異なるにもかかわらず、東側と西側の天気予報が同等であることが起こりうる。

そこで、本実施形態の潅水システム１０では、複数の分割エリアそれぞれで検出される環境値に基づいて、圃場２０の天候変化を予測する。そして、その天候予測を用いて、複数の分割エリアそれぞれの潅水スケジュールを決定する。

本実施形態では、複数の監視部３００それぞれの環境センサ３１０に、土壌水分センサ３１１、日射センサ３１２、レインセンサ３１３、温度センサ３１４、湿度センサ３１５、気圧センサ３１６、および、風センサ３１７が含まれている。これら各種センサによって分割エリアの環境値が検出される。

これまでに説明したように、複数の監視部３００は圃場２０で行列配置されている。本実施形態の説明を簡便とするため、図２１～図２３に模式的に示すように、１００個の監視部３００が圃場２０において１０行１０列に行列配置されているとする。行方向はｘ方向に相当し、東西に沿っている。列方向はｙ方向に相当し、南北に沿っている。

これら図面では、例えば図１に示す諸要素のうち、以下に説明する監視部３００の行列配置とはかかわりの薄い構成要素の表記を省略している。また、表記が煩雑となることを避けるために、１０行目と１０列目の監視部３００それぞれのみに符号を付与している。

図面においては、ポンプ１１０から離間するにしたがって、行番号と列番号とを順次増大させている。例えば１行目を１Ｌと表記し、１列目を１Ｃと表記している。行番号が少ない側を北側、多い側を南側としている。列番号が少ない側を東側、多い側を西側としている。この例示では統合通信部４００が圃場２０の東側に位置している。そのために列番号の少ない監視部３００が統合通信部４００の近くに位置する監視部３００に相当する。

図面に記載の構成においては、１行～５行目の１列～５列目に位置する複数の監視部３００が圃場２０の北東側の環境値を観測することになる。１行～５行目の６列～１０列目に位置する複数の監視部３００が圃場２０の北西側の環境値を観測することになる。６行～１０行目の１列～５列目に位置する複数の監視部３００が圃場２０の南東側の環境値を観測することになる。６行～１０行目の６列～１０列目に位置する複数の監視部３００が圃場２０の南西側の環境値を観測することになる。

以下においては表記を簡便とするため、圃場２０の北東側、北西側、南東側、南西側それぞれに設けられた複数の監視部３００それぞれをまとめて、北東監視部群３０１、北西監視部群３０２、南東監視部群３０３、南西監視部群３０４と表記する。図面においてはこれら４つの監視部群を区別するための境界線ＢＬを一点鎖線で表記している。これら４つの監視部群それぞれには計２５個の監視部３００が含まれている。

例えば図２２に示すように、ハッチングで示す雨雲ＲＣが圃場２０の南西側に位置する場合、南西監視部群３０４に含まれる複数の監視部３００の一部で降雨が検出される。当然ながらにして、他の３つの監視部群に含まれる複数の監視部３００それぞれでは降雨が検出されない。この降雨の検出の有無により、圃場２０の南西側だけに雨雲ＲＣがあることが検出される。

所定時間経過した後、例えば図２３に示すように雨雲ＲＣが進行した場合、南西監視部群３０４で雨滴を検出する監視部３００の数が増大する。これら行方向と列方向とで隣り合う複数の監視部３００で検出される環境値の差分から、雨雲ＲＣの進行方向と速さとが検出される。

代表として、９行９列目に位置する監視部３００に着目して説明する。この監視部３００は、図２２と図２３それぞれで示す時点で雨雲ＲＣの直下に位置している。そのためにこの監視部３００ではいずれの時点でも雨滴が検出される。

これに対して、この監視部３００と隣り合う８行９列目の監視部３００、８行８列目の監視部３００、および、９行８列目に位置する監視部３００それぞれは、図２２に示す時点において雨雲ＲＣの直下に位置していない。そのためにこれら３つの監視部３００では図２２に示す時点で雨滴が検出されない。

しかしながら、所定時間経過した後の図２３に示す時点において、これら３つの監視部３００それぞれは雨雲ＲＣの直下に位置している。そのためにこれら３つの監視部３００では図２３に示す時点で雨滴が検出される。

以上に示した複数の監視部３００での雨滴検出の時間変化により、雨雲ＲＣは９行９列目から８行９列目に向かって進んでいることが観測される。すなわち、雨雲ＲＣは圃場２０の北西側に進んでいることが観測される。

同様にして、雨雲ＲＣは９行９列目から８行８列目に向かって進んでいることが観測される。すなわち、雨雲ＲＣは圃場２０の北東側に進んでいることが観測される。

雨雲ＲＣは９行９列目から９行８列目に向かって進んでいることが観測される。すなわち、雨雲ＲＣは圃場２０の南東側に進んでいることが観測される。

さらに言えば、図２３に示す時点において、７行９列目と７行７列目の監視部３００それぞれで雨滴が検出されないのに対して、９行７列目に位置する監視部３００で雨滴が検出される。

これらの検出結果の差から、雨雲ＲＣは圃場２０の北西側と北東側よりも南東側に向かって速く進んでいることが観測される。

以上に示したように、複数の監視部３００で検出される雨滴などの環境値の差やその時間変化を検出することで、圃場２０の一部の領域に生じた雨雲ＲＣが、他の領域にどのように進行するかを予測することができる。また、圃場２０内の降雨量の時間変化と積算降雨量を実際に検出するとともに予測することができる。さらに言えば、圃場２０内の日射量の時間変化と積算日射量を実際に検出するとともに予測することができる。このように、圃場２０内における天候変化を検出するとともに予測することができる。

この天候予測が統合演算部６００で行われる。統合演算部６００は天候予測に応じて、複数の監視部３００それぞれの潅水スケジュールを更新する。

＜天候予測処理＞
統合演算部６００は、サイクルタスクとして、図２４に示す天候予測処理を実行する。この処理結果は、図２０に基づいて説明した潅水スケジュールの更新処理に反映される。

図２４のステップＳ７１０において統合演算部６００は、複数の監視部３００それぞれの環境値の時間変化を算出する。また統合演算部６００は、行方向と列方向で隣接する監視部３００それぞれで検出される各種環境値の差と時間変化を算出する。さらに統合演算部６００は、図２１～図２３に示す例に即して言えば、４つの監視部群に含まれる監視部３００で検出された各種環境値の差と時間変化を算出する。その後、統合演算部６００はステップＳ７２０へ進む。

ステップＳ７２０へ進むと統合演算部６００は、ステップＳ７１０で算出した値が検出誤差以下か否かを判定する。雲などによる一時的な日射の遮蔽、圃場２０の各分割エリアでの起伏や土壌差などを無視すると、天候に変化がない場合、算出した値は検出誤差以下になることが予想される。天候に変化がある場合、算出した値は検出誤差よりも大きくなることが予想される。係る演算処理を行うことで、統合演算部６００は天候変化の起きているエリアと天候変化の起きていないエリアとを特定する。図２２と図２３に示す降雨量の変化だけに着目して言えば、圃場２０の南西側の一部が天候変化の起きているエリア、他のエリアが天候変化の起きていないエリアに相当する。

次に統合演算部６００は、天候変化の起きているエリアと天候変化の起きていないエリアの地理的な離間距離（遠近）を算出する。統合演算部６００は、この離間距離と天候変化のあるエリアの環境値の時間変化に基づいて、各エリアで生じている降雨や晴天が、将来、どのエリアでどれだけ先の未来で起きるのかを算出する。このように統合演算部６００は複数の分割エリアで検出される環境値に基づいて複数の分割エリアそれぞれの天候予測を行う。この後に統合演算部６００はステップＳ７３０へ進む。

ステップＳ７３０へ進むと統合演算部６００は、ステップＳ７２０で算出した天候予測と外部情報源１０００から通知された天気予報の差を算出する。この天候予測と天気予報の差が、例えば図２０に基づいて説明した潅水スケジュールの更新処理のステップＳ１２５に反映される。

天候予測と天気予報の差があらかじめ決められた天候判定値よりも大きい場合、天気予報と天候予測のうち、天候予測だけを用いて潅水期間の始めのほうの潅水スケジュールを決定してもよい。

なお、統合演算部６００は、外部情報源１０００から天気予報を取得せずに、天候予測に基づいて潅水スケジュールを決定してもよい。この場合、統合演算部６００は図２４に示すステップＳ７３０を実行しない。また、この場合に設定される潅水スケジュールの潅水期間は、天気予報を用いる場合の潅水期間よりも短くなる。

＜作用効果＞
これまでに説明したように、統合演算部６００は圃場２０の天候予測に基づいて潅水スケジュールを更新している。そのため、天候変化によって野外の圃場２０の土壌水分量が成長阻害水分点を上回ったり、永久しおれ点を下回ったりすることが抑制される。植物３０に適した土壌水分量に制御される。この結果、植物３０の健全な育成が阻害されることが抑制される。

なお本実施形態に記載の潅水システム１０には、第１実施形態に記載の潅水システム１０の構成要素の少なくとも１つが含まれている。そのために本実施形態の潅水システム１０は、第１実施形態に記載の潅水システム１０と同等の構成要素によって、第１実施形態で記載した作用効果を奏することは言うまでもない。そのためにその記載を省略する。以下に示す他の実施形態でも重複する作用効果の記載を省略する。

（第３実施形態）
（技術分野）
本開示は、潅水システム、および、監視部に関するものである。

（背景技術）
特開２０１７－９３０５号公報に示されるように、環境エネルギー発電変換部と制御部とを備えるセンシング装置が知られている。環境エネルギー発電変換部はセンシング対象から得られる環境エネルギーを電力に変換する。制御部は環境エネルギー発電変換部で得られる電力に基づいて、センシング装置の状態監視周期を制御している。

（発明が解決しようとする課題）
上記公報に記載のセンシング装置では、発電で得られた電力に基づいてセンシング装置の駆動を決めている。しかしながら、センシング装置の置かれた環境の変化によって、駆動するための電力が枯渇する虞がある。

本開示の目的は、電力の枯渇の抑制された潅水システムと監視部を提供することである。

（課題を解決するための手段）
本開示の一態様による潅水システムは、植物（３０）の生育する野外の圃場（２０）を複数に分けた分割エリアそれぞれに設けられた複数の監視部（３００）と、
複数の監視部それぞれと無線通信する統合演算部（６００）と、を有する潅水システムであって、
監視部は、
統合演算部と無線信号を送受信する通信部（３４０）と、
分割エリアの環境値を検出する環境センサ（３１０）と、
第１モードと第１モードよりも消費電力の多い第２モードとを備え、ウェイクアップ信号が入力されると第１モードから第２モードに切り換わって演算処理を実行する演算処理部（３３０）と、
ウェイクアップ信号を演算処理部に起床周期で出力する起床部（３５０）と、
光エネルギーを電気エネルギーに変換し、電気エネルギーを電力として蓄電するとともに、蓄電された電力を演算処理部に供給する発電部（３６０）と、を有し、
統合演算部は、発電部に蓄電された蓄電量と、環境センサで検出された環境値と、に基づいて起床周期を決定する。

本開示の一態様による監視部は、植物（３０）の生育する野外の圃場（２０）を複数に分けた分割エリアそれぞれに設けられる監視部であって、
分割エリアの環境値を検出する環境センサ（３１０）と、
第１モードと第１モードよりも消費電力の多い第２モードとを備え、ウェイクアップ信号が入力されると第１モードから第２モードに切り換わって演算処理を実行する演算処理部（３３０）と、
ウェイクアップ信号を演算処理部に起床周期で出力する起床部（３５０）と、
光エネルギーを電気エネルギーに変換し、電気エネルギーを電力として蓄電するとともに、蓄電された電力を演算処理部に供給する発電部（３６０）と、を有し、
演算処理部は、発電部に蓄電された蓄電量と、環境センサで検出された環境値と、に基づいて起床周期を決定する。

これによれば、圃場（２０）の環境変化によって蓄電量が枯渇することが抑制される。

以下、第３実施形態を図２５～図３１に基づいて詳説する。

第１実施形態では、複数の監視部３００それぞれの備えるＲＴＣ３５０からウェイクアップ信号の出力される時間間隔（起床周期）が、蓄電部３６２に蓄電された電力量（蓄電量）に応じて決定される例を示した。すなわち、複数の監視部３００それぞれの備えるマイコン３３０の間欠駆動間隔が、蓄電量に応じて決定される例を示した。

これに対して本実施形態では、複数の監視部３００それぞれの備えるマイコン３３０の間欠駆動間隔が、蓄電量、日射量、降雨量、および、時刻に基づいて決定される。また、間欠駆動間隔で実行されるセンサ処理の処理内容もこれらに基づいて決定される。

第１実施形態で説明したように、太陽電池３６１で光エネルギーから電気エネルギーに変換された電力が蓄電部３６２に蓄電される。したがって太陽電池３６１に入射する光量が少なくなると、太陽電池３６１での発電量が低下し、それによって蓄電部３６２に蓄電される電力量が低下する。マイコン３３０の駆動によって蓄電部３６２に蓄電された電力が枯渇する虞がある。

太陽電池３６１に入射する光量は、日射量、降雨量、および、時刻に依存している。そこで、本実施形態の統合演算部６００は、複数の監視部３００それぞれの備えるマイコン３３０の間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容を、蓄電量、日射量、降雨量、および、時刻それぞれに基づいて決定する。

なお、厳密に言えば、太陽電池３６１に入射する光量は複数の監視部３００それぞれの緯度にも依存している。複数の監視部３００それぞれの緯度は、例えば、複数の監視部３００それぞれにＧＰＳを搭載することで検出することができる。若しくは、統合演算部６００にＧＰＳを搭載したり、入力機器８００を介して統合演算部６００にユーザから圃場２０の緯度を入力したりすることで、複数の監視部３００それぞれの緯度が決定される。以下においては特に言及しないが、統合演算部６００は間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容を決定するに当たって、複数の監視部３００の緯度も用いる。

＜センサ処理の更新処理＞
統合演算部６００は、図７に基づいて説明した更新処理のステップＳ１２０において、図２５に示すセンサ処理の更新処理を実行する。この処理結果は、図８に基づいて説明した更新処理の間欠駆動間隔に反映される。またこの処理結果は、図６に基づいて説明したセンサ処理の処理内容に反映される。統合演算部６００はこの処理を行うための比較値として、充電値、昼夜判定値、および、雨天判定値を備えている。

図２５のステップＳ８１０において統合演算部６００は、蓄電量が充電値よりも大きいか否かを判定する。蓄電量が充電値よりも大きい場合、統合演算部６００はステップＳ８２０へ進む。蓄電量が充電値以下の場合、統合演算部６００は蓄電部３６２の電力量が枯渇する虞があると判断する。この際に統合演算部６００はステップＳ８３０へ進む。

ステップＳ８２０へ進むと統合演算部６００は、日射量が昼夜判定値よりも大きいか否かを判定する。日射量が昼夜判定値よりも大きい場合、統合演算部６００は発電するだけの光量が太陽電池３６１に入射されていると判定する。この際に統合演算部６００はステップＳ８４０へ進む。これに反して日射量が昼夜判定値以下の場合、統合演算部６００はステップＳ８３０へ進む。

ステップＳ８４０へ進むと統合演算部６００は、降雨量が雨天判定値よりも大きいか否かを判定する。降雨量が雨天判定値よりも大きい場合、統合演算部６００は降雨があると判定する。この際に統合演算部６００はステップＳ８５０へ進む。これに反して降雨量が雨天判定値以下の場合、統合演算部６００はステップＳ８６０へ進む。

ステップＳ８５０へ進むと統合演算部６００は、蓄電量と日射量と降雨量それぞれの時間変化を検出する。蓄電量が増加傾向にある場合、統合演算部６００は検出した蓄電量を増加補正する。逆に蓄電量が減少傾向にある場合、統合演算部６００は検出した蓄電量を減少補正する。

同様にして、日射量が増加傾向にある場合、統合演算部６００は検出した日射量を増加補正する。日射量が減少傾向にある場合、統合演算部６００は検出した日射量を減少補正する。降雨量が増加傾向にある場合、統合演算部６００は検出した降雨量を増加補正する。降雨量が減少傾向にある場合、統合演算部６００は検出した降雨量を減少補正する。以上に示したように、蓄電量、日射量、および、降雨量の増減傾向に合わせて、蓄電量、日射量、および、降雨量を増減補正する。この後に統合演算部６００はステップＳ８７０へ進む。

ステップＳ８７０へ進むと統合演算部６００は、ステップＳ８５０で増減補正した蓄電量と日射量と降雨量それぞれと現在時刻とに基づいて間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容を決定する。そして統合演算部６００はセンサ処理の更新処理を終了する。

具体的に言えば、ステップＳ８７０において統合演算部６００は、先ず蓄電量と現在時刻に基づいて間欠駆動間隔の基本値を決定する。統合演算部６００は蓄電量が高いほどに間欠駆動間隔の基本値を短く設定する。統合演算部６００は現在時刻が日差しの強い時刻に近いほどに間欠駆動間隔の基本値を短く設定する。

そして例えば図２６に示すように、統合演算部６００は日射量が増大するほどに間欠駆動間隔の基本値を短くする。図２７に示すように、統合演算部６００は降雨量が増大するほどに間欠駆動間隔の基本値を長くする。

図２６と図２７の縦軸は任意値、横軸は時間を示している。任意値をＡＵ、時間をＴで表記している。日射量と降雨量を実線で示している。間欠駆動間隔を棒グラフの隣接間隔で示している。

また、ステップＳ８７０において統合演算部６００は、蓄電量と現在時刻に基づいてセンサ処理の基本内容を決定する。そして統合演算部６００は、日射量が増大するほどにセンサ処理での処理内容を充実させる。すなわち、処理負荷を高める。統合演算部６００は降雨量が増大するほどにセンサ処理での処理内容を簡素化させる。そなわち、処理負荷を弱める。

図６に基づいて説明したように、センサ処理において複数の監視部３００それぞれのマイコン３３０は、各種センサから入力されるセンサ信号を取得し、そのセンサ信号と取得時刻とを無線通信によって通信部３４０から統合通信部４００に出力している。センサ処理の処理内容の充実度は、各種センサから入力される複数のセンサ信号の処理数に相当する。センサ信号の処理数が多いほどにセンサ処理の処理内容が充実する。センサ信号の処理数が多いほどに処理負荷が強まる。

これまでに説明したように、センサ信号の種類としては、水圧、電流、電力、土壌水分量、日射量、降雨量、温度、湿度、気圧、および、風量がある。これらにはセンサ処理において選定される優先順位がある。優先順位を一例として示すと、例えば、水圧、電力、土壌水分量、日射量、降雨量、電流、温度、湿度、気圧、風量の順になっている。水圧、電力、土壌水分量それぞれの優先順位が他と比べて高くなっている。これらの次に日射量と降雨量の優先順位が高くなっている。これらに比べて電流、温度、湿度、気圧、風量の優先順位が低くなっている。センサ処理での処理内容が最大限に簡素化された場合、センサ処理において、水圧、蓄電量、土壌水分量のうちの少なくとも１つが無線通信によって通信部３４０から統合通信部４００に出力される。

フローを遡って、ステップＳ８４０において降雨量が雨天判定値以下と判定してステップＳ８６０へ進むと統合演算部６００は、蓄電量と日射量の時間変化を検出する。そして統合演算部６００は上記したように蓄電量と日射量を増減補正する。この後に統合演算部６００はステップＳ８８０へ進む。

ステップＳ８８０へ進むと統合演算部６００は、ステップＳ８６０で増減補正した蓄電量と日射量それぞれと現在時刻とに基づいて間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容を決定する。

フローを遡って、ステップＳ８２０において日射量が昼夜判定値以下と判定してステップＳ８３０へ進むと統合演算部６００は、蓄電量の時間変化を検出する。同様にして、ステップＳ８１０において蓄電量が充電値以下と判定してステップＳ８３０へ進むと統合演算部６００は、蓄電量の時間変化を検出する。そして統合演算部６００は上記したように蓄電量を増減補正する。この後に統合演算部６００はステップＳ８９０へ進む。

ステップＳ８９０へ進むと統合演算部６００は、ステップＳ８３０で増減補正した蓄電量と現在時刻とに基づいて間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容を決定する。

なお、ステップＳ８３０とステップＳ８９０においては、単に間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容を規定値に設定してもよい。この規定値としては、間欠駆動間隔を最長、センサ処理において水圧、蓄電量、土壌水分量を選定、などと設定することができる。

なお、晴天であるにも関わらず、俄雨や給水による被水がある場合、水滴による光の屈折と水滴の蒸発とによって、日射センサ３１２で検出される日射量が乱雑に変化する。そしてレインセンサ３１３で一時的に降雨が検出される。係る変化のために間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容とが逐一変化することを避けるために、統合演算部６００はセンサ処理の更新処理において日射量と降雨量それぞれの時間平均値を用いてもよい。

＜作用効果＞
以上に示したように、間欠駆動間隔（起床周期）が、蓄電量、日射量、降雨量、時刻に基づいて決定される。このように間欠駆動間隔が監視部３００の蓄電量と圃場２０の環境値に応じて決定されるため、蓄電量の枯渇が抑制される。

また、間欠駆動間隔が蓄電量と圃場２０の環境値に応じて適切に短くなる。そのために蓄電量の減少が抑制されるとともに、センサ処理の実行間隔が狭まる。これにより情報格納部５００に格納されるセンサ情報の更新頻度が低下することが抑制される。この結果、センサ情報に基づいて決定される潅水スケジュールが、圃場２０の実際の環境値に基づいて決定される潅水スケジュールに近くなる。

蓄電量が充電値以下の場合、日射量と降雨量とに依らずに蓄電量に基づいて間欠駆動間隔を決定している。これによれば、蓄電量が充電値以下であるにも関わらずに、例えば夜間でのライトから照射される光の入射による一時的な日射センサ３１２での日射量の検出によって間欠駆動間隔が短くなることが抑制される。これにより蓄電量が枯渇することが抑制される。

日射量が昼夜判定値以下の場合、日射量に依らずに蓄電量に基づいて間欠駆動間隔を決定している。これによれば、光の入射による太陽電池３６１での発電が期待できない夜間に間欠駆動間隔が日射量と降雨量に基づいて変動することが抑制される。

降雨量が雨天判定値以下の場合、降雨量に依らずに間欠駆動間隔を決定している。これによれば、俄雨や給水による一時的な被水によって、実際には降雨がないにも関わらずに、間欠駆動間隔が変動することが抑制される。

センサ処理の処理内容の充実度が監視部３００の蓄電量と圃場２０の環境値に応じて決定される。このようにセンサ処理による電力消費量が監視部３００の蓄電量と圃場２０の環境値に応じて決定されるため、蓄電量の枯渇が抑制される。

＜センサ処理の更新処理の変形例＞
センサ処理の更新処理において、間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容を決定する例を示した。しかしながらこのセンサ処理の更新処理において、センサ処理の処理内容を変更しなくともよい。この場合、統合演算部６００は図２５に示すステップＳ８７０～ステップＳ８９０においてセンサ処理の処理内容の決定を実行しない。

センサ処理の更新処理において、変化値補正を行う例を示した。しかしながら変化値補正を行わなくともよい。この場合、統合演算部６００はステップＳ８３０、ステップＳ８５０、ステップＳ８６０を実行しない。

センサ処理の更新処理において、降雨量を用いる例を示した。しかしながら降雨量を用いなくともよい。この場合、統合演算部６００はステップＳ８４０、ステップＳ８５０、および、ステップＳ８７０を実行しない。ステップＳ８２０において日射量が昼夜判定値よりも大きい場合、統合演算部６００はステップＳ８６０へ進む。

センサ処理の更新処理において、日射量を用いる例を示した。しかしながら日射量を用いなくともよい。この場合、統合演算部６００はステップＳ８２０、ステップＳ８６０、および、ステップＳ８８０を実行しない。ステップＳ８１０において蓄電量が充電値よりも大きい場合、統合演算部６００はステップＳ８４０へ進む。そして統合演算部６００はステップＳ８５０において蓄電量と降雨量の増減補正を行い、ステップＳ８７０において蓄電量と降雨量それぞれと現在時刻とに基づいて間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容を決定する。

センサ処理の更新処理において、現在時刻を用いる例を示した。しかしながら現在時刻を用いなくともよい。この場合、統合演算部６００はステップＳ８７０～ステップＳ８９０において現在時刻を用いて間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容とを決定しない。

統合演算部６００が複数の監視部３００それぞれの間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容を決定する例を示した。しかしながら複数の監視部３００それぞれが間欠駆動間隔とセンサ処理の処理内容を決定してもよい。

＜監視部の駆動開始時刻＞
なお、これまでの実施形態では、複数の監視部３００それぞれの間欠駆動における駆動開始時刻について言及してこなかった。これら複数の監視部３００の駆動開始時刻は等しくてもよいし異なってもよい。

以下、複数の監視部３００それぞれの駆動開始時刻を図２８～図３１に一例として示す。これら図面においては、説明を簡便とするために、駆動開始時刻が等しい監視部３００に同一のハッチングを施している。

図２８に示す一例では、奇数列目に位置する複数の監視部３００それぞれの駆動開始時刻が等しくなっている。偶数列目に位置する複数の監視部３００それぞれの駆動開始時刻が等しくなっている。

図２９に示す一例では、奇数列目であり奇数行目に位置する複数の監視部３００それぞれと偶数列目であり偶数行目に位置する複数の監視部３００それぞれの駆動開始時刻が等しくなっている。奇数列目であり偶数行目に位置する複数の監視部３００それぞれと偶数列目であり奇数行目に位置する複数の監視部３００それぞれの駆動開始時刻が等しくなっている。

図３０に示す一例では、圃場２０の北東側に位置する北東監視部群３０１に含まれる複数の監視部３００それぞれの駆動開始時刻が等しくなっている。圃場２０の北西側に位置する北西監視部群３０２に含まれる複数の監視部３００それぞれの駆動開始時刻が等しくなっている。圃場２０の南東側に位置する南東監視部群３０３に含まれる複数の監視部３００それぞれの駆動開始時刻が等しくなっている。圃場２０の南西側に位置する南西監視部群３０４に含まれる複数の監視部３００それぞれの駆動開始時刻が等しくなっている。

図３１には、複数の監視部３００のうち１行目に位置する１０個の監視部３００それぞれの蓄電量を、１００個の監視部３００のうちの代表として棒グラフで示している。縦軸が蓄電量、横軸が列を示している。蓄電量はＰＳと表記し、列はＣと表記している。

図３１に示す一例では、５列目、６列目、４列目、７列目、３列目、８列目、２列目、９列目、１列目、１０列目に位置する監視部３００の順に、蓄電量が高くなっている。係る状態において、１行目に位置する複数の監視部３００それぞれの駆動開始時刻を、５列目、６列目、４列目、７列目、３列目、８列目、２列目、９列目、１列目、１０列目の蓄電量の大きさ順にしてもよい。

若しくは、図３１に破線で示す基準蓄電量よりも蓄電量の高い５個の監視部３００それぞれの駆動開始時刻を等しくしてもよい。この基準蓄電量よりも蓄電量の低い５個の監視部３００それぞれの駆動開始時刻を等しくしてもよい。図面では基準蓄電量をＳＰＳと表記している。

＜太陽電池の劣化判定＞
なお、日射センサ３１２で検出される日射量と、太陽電池３６１での発電量とには相関関係がある。太陽電池３６１で劣化が生じていなければ、日射センサ３１２で検出される日射量に応じた発電が太陽電池３６１でなされることが期待される。この太陽電池３６１で実際に発電された電力量は上記の電流センサ３６３で検出される電流量などに基づいて算出することができる。

そこで、検出された日射量から太陽電池３６１で発電されることの期待される発電量と、検出された電流量に基づく発電量とを比較することで、太陽電池３６１の劣化具合を判定することができる。例えば、電流量から算出された発電量が日射量から期待される発電量の９０％程度の場合、太陽電池３６１の発電効率が１０％程度落ちるほどに劣化した、と判定することができる。

この太陽電池３６１の劣化判定は、複数の監視部３００それぞれが行ってもよいし、統合演算部６００が行ってもよい。例えば、太陽電池３６１の発電効率が５０％程度落ちたために、太陽電池３６１の交換を必要とする場合、統合演算部６００がその旨をモニタ７００に表記してもよい。これにより太陽電池３６１の交換がユーザに通知される。

（第４実施形態）
（技術分野）
本開示は、監視部、および、潅水システムに関するものである。

（背景技術）
特開２０１５－２３１３２６号公報に示されるように、ソーラパネルの汚染検出方法が知られている。

（発明が解決しようとする課題）
上記公報に記載の方法によってソーラパネルの汚染を検出できたとしても、その汚染を除去する構成が開示されていなかった。

本開示の目的は、汚染を除去する具体的な構成を備える監視部、および、潅水システムを提供することである。

（課題を解決するための手段）
本開示の一態様による監視部は、植物（３０）が生育する野外の圃場（２０）を複数に分けた複数の分割エリアそれぞれに、複数の分割エリアそれぞれに潅漑水を供給する給水装置（１００）とともに設けられる監視部であって、
筐体（３７１）、および、筐体の開口を閉塞する、透過性の蓋部（３７２）を備えるケース（３７０）と、
ケースの内部空間において蓋部の内部空間側の内面（３７２ｂ）と対向配置され、内面の裏側の外面（３７２ａ）の第１領域から入射する光の光量を検出する日射センサ（３１２）と、
内部空間において内面と対向配置され、外面における第１領域とは異なる第２領域から入射する光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池（３６１）と、
外面における第１領域および第２領域それぞれとは異なる第３領域に付着する液体を検出する液体センサ（３１３，３１８）と、
太陽電池から出力される電流を検出する電流センサ（３６３）と、
外面上を摺動するワイパ（３７３）と、
日射センサで検出される日射量から太陽電池で発電されることの期待される電力と、電流センサで検出される電流量から太陽電池で発電された電力との差分の絶対値が汚れ判定値よりも大きく、なおかつ、液体センサで外面に液体が付着していることが検出された場合、ワイパを駆動させる演算処理部（３３０）と、を有する。

本開示の一態様による潅水システムは、
植物（３０）が生育する野外の圃場（２０）を複数に分けた複数の分割エリアそれぞれに、複数の分割エリアに潅漑水を供給する給水装置（１００）とともに設けられる複数の監視部（３００）と、
複数の監視部それぞれと無線通信する統合演算部（６００）と、を有する潅水システムであって、
監視部は、
筐体（３７１）、および、筐体の開口を閉塞する、透過性の蓋部（３７２）を備えるケース（３７０）と、
ケースの内部空間において蓋部の内部空間側の内面（３７２ｂ）と対向配置され、内面の裏側の外面（３７２ａ）の第１領域から入射する光の光量を検出する日射センサ（３１２）と、
内部空間において内面と対向配置され、外面における第１領域とは異なる第２領域から入射する光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池（３６１）と、
外面における第１領域および第２領域それぞれとは異なる第３領域に付着する液体を検出する液体センサ（３１３，３１８）と、
太陽電池から出力される電流を検出する電流センサ（３６３）と、
外面上を摺動するワイパ（３７３）と、
日射センサで検出される日射量と、電流センサで検出される電流と、液体センサの検出結果それぞれを取得し、これらを統合演算部に向けて出力する演算処理部（３３０）と、
演算処理部の出力を無線信号として統合演算部に出力する通信部（３４０）と、を有し、
統合演算部は、日射センサで検出される日射量から太陽電池で発電されることの期待される電力と、電流センサで検出される電流量から太陽電池で発電された電力との差分の絶対値が汚れ判定値よりも大きく、なおかつ、液体センサで外面に液体が付着していることが検出された場合、ワイパの駆動指示を含む指示信号を監視部に出力する。

これにより外面（３７２ａ）の汚染が除去される。それとともに、ワイパの摺動によって外面（３７２ａ）が傷つくことが抑制される。

以下、第４実施形態を図３２～図３５に基づいて詳説する。

本実施形態の監視部３００は図３２と図３３に示すセンサケース３７０を有する。センサケース３７０には日射センサ３１２、レインセンサ３１３、制御部３２０が収納されている。図３３では制御部３２０の構成要素のうちマイコン３３０、太陽電池３６１、および、電流センサ３６３のみを図示している。

センサケース３７０はｚ方向を軸方向とする筒形状の筐体３７１と、筐体３７１の開口を閉塞する蓋部３７２と、を有する。筐体３７１はｚ方向で並ぶ２つの底面のうち、地面側の底面が閉塞され、空側の底面が開口している。蓋部３７２はこの空側の底面の開口を閉塞している。

蓋部３７２は透過性を備えている。そのために蓋部３７２の外面３７２ａに入射した太陽光などの光は、蓋部３７２の外面３７２ａからその内部へと入射する。この光は蓋部３７２の内部を伝搬した後、外面３７２ａの裏側の内面３７２ｂから筐体３７１の内部空間へと出射する。

日射センサ３１２、レインセンサ３１３、および、太陽電池３６１それぞれは筐体３７１の内部空間において蓋部３７２の内面３７２ｂと対向配置されている。そのために内面３７２ｂから出射した光は日射センサ３１２と太陽電池３６１それぞれに入射する。レインセンサ３１３と外面３７２ａとの間での光の伝搬が可能になっている。

係る配置構成のため、日射センサ３１２によって日射量が検出される。レインセンサ３１３によって外面３７２ａに付着した水滴が検出される。太陽電池３６１によって光エネルギーが電気エネルギーに変換される。

ところで、光の入射する蓋部３７２の外面３７２ａが汚れている場合、蓋部３７２の内部に光が入射しがたくなる。

図３３に示すように、日射センサ３１２と太陽電池３６１はｚ方向に直交する方向で離間している。そのために日射センサ３１２と太陽電池３６１それぞれが対向する外面３７２ａの領域が異なる。日射センサ３１２と太陽電池３６１それぞれに主として入射する光の通る外面３７２ａの領域が異なる。

例えば、外面３７２ａにおける日射センサ３１２に入射する光の通ることの期待される領域（日射領域）に汚れが付着していた場合、日射センサ３１２に入射する光量が少なくなる。これにより日射量の検出精度が低下する。

同様にして、外面３７２ａにおける太陽電池３６１に入射する光の通ることの期待される領域（太陽領域）に汚れが付着していた場合、太陽電池３６１に入射する光量が少なくなる。これにより発電量が減少する。

レインセンサ３１３も日射センサ３１２と太陽電池３６１それぞれとｚ方向に直交する方向で離間している。そのため、外面３７２ａにおける主としてレインセンサ３１３で水滴の付着を検出する領域（雨領域）は、上記した日射領域および太陽領域とは位置が異なっている。この雨領域に汚れが付着していた場合、レインセンサ３１３での水滴の検出精度が低下する。

係る課題を解決するため、センサケース３７０の蓋部３７２の外面３７２ａ側にワイパ３７３が設けられている。筐体３７１内にはこのワイパ３７３を駆動するためのモータ３７４が設けられている。このモータ３７４の駆動によってワイパ３７３が外面３７２ａ上を摺動する。ワイパ３７３の回転によって蓋部３７２の外面３７２ａに付着した汚れが払拭される。これにより蓋部３７２の内部に光が入射し難くなることが抑制される。

ただし、外面３７２ａに水などの液体が何ら付着していない場合、ワイパ３７３の外面３７２ａ上の摺動によって、外面３７２ａに付着した汚れを除去することが困難になる虞がある。また、ワイパ３７３と外面３７２ａとの間の摩擦が強まり、ワイパ３７３の外面３７２ａ上での摺動によって、外面３７２ａに傷がつく虞がある。外面３７２ａに傷がつくと、その傷のある場所で光の乱反射が生じ、蓋部３７２の内部に光が入射しがたくなる虞がある。

＜払拭処理＞
そこでマイコン３３０は図６に基づいて説明したセンサ処理と並行して、サイクルタスクとしての図３４に示す払拭処理を実行する。マイコン３３０はこの払拭処理を行うための比較値として、汚れ判定値を備えている。

図３４のステップＳ１０１０においてマイコン３３０は日射量と電流量を取得する。そしてマイコン３３０はステップＳ１０２０へ進む。

ステップＳ１０２０へ進むとマイコン３３０は、日射センサ３１２で検出される日射量によって太陽電池３６１で発電されることの期待される発電量を算出する。それとともにマイコン３３０は電流センサ３６３で検出された電流量によって太陽電池３６１で発電された発電量を算出する。この後にマイコン３３０はステップＳ１０３０へ進む。

ステップＳ１０３０へ進むとマイコン３３０は、日射量に基づく発電量と電流量に基づいて算出された太陽電池３６１の発電量との差分をとる。この差分の絶対値が汚れ判定値よりも大きいか否かを判定する。差分の絶対値が汚れ判定値よりも大きい場合、マイコン３３０はステップＳ１０４０へ進む。差分の絶対値が汚れ判定値以下の場合、マイコン３３０は払拭処理を終了する。

なお、汚れ判定値は、例えば、太陽電池３６１が理論上最も酷く劣化した際に発電することの期待される発電量と、太陽電池３６１が一切劣化していない時に発電することの期待される発電量との差に基づいて決定することができる。汚れ判定値は、太陽電池３６１の劣化では説明できないほどに発電量が低下したか否かを判定するための値である。

上記したように、外面３７２ａにおける日射センサ３１２に入射する光の通ることの期待される日射領域と、外面３７２ａにおける太陽電池３６１に入射する光の通ることの期待される太陽領域とは、位置が異なっている。そのためにこれら日射領域と太陽領域それぞれに対して、同等の汚れが付着することは起きにくい。日射領域と太陽領域に付着する汚れの量に差が生じることが想定される。

そのため、上記したように日射領域を通って日射センサ３１２に入射する日射量に基づいて算出された発電量と、電流センサ３６３で検出された電流量に基づいて算出された太陽電池３６１の発電量との差分をとる。日射領域と太陽領域の一方に汚れが付着していた場合、２つの発電量の差分の絶対値が大きくなり、それが汚れ判定値を上回ることが期待される。

差分の絶対値が汚れ判定値よりも大きいと判定してステップＳ１０４０へ進むとマイコン３３０は、レインセンサ３１３から降雨量を検出する。この後にマイコン３３０はステップＳ１０５０へ進む。

なお、厳密に言えば、レインセンサ３１３で検出される降雨量は、外面３７２ａの雨領域に付着した水滴の付着面積に相当する。雨領域に対する付着面積の割合が高まるほどに降雨量が多いと判断することができる。

ステップＳ１０５０へ進むとマイコン３３０は、レインセンサ３１３で検出された降雨量に基づいて、外面３７２ａに水滴が付着しているか否かを判定する。この水滴の付着判定は、例えば図２５に基づいて説明したセンサ処理の更新処理で用いた雨天判定値よりも降雨量が高いか否かに基づいて判定することができる。降雨量が雨天判定値よりも高い場合、マイコン３３０はステップＳ１０６０へ進む。降雨量が雨天判定値以下の場合、マイコン３３０は払拭処理を終了する。

ステップＳ１０６０へ進むとマイコン３３０は、ワイパ３７３を駆動させる。これにより外面３７２ａに付着した汚れが払拭される。

＜作用効果＞
以上に示したように、マイコン３３０は外面３７２ａに汚れが付着しているか否かを判定する。そしてマイコン３３０は外面３７２ａに水滴が付着しているか否かを判定する。外面３７２ａに水滴が付着している場合、マイコン３３０はワイパ３７３を駆動させる。逆に、外面３７２ａに水滴が付着していない場合、マイコン３３０はワイパ３７３を駆動させない。係る制御を実行することで、外面３７２ａに付着した汚れが払拭される。それとともに、ワイパ３７３の摺動によって外面３７２ａに傷がつくことが抑制される。

これまでに説明したように、監視部３００は野外の圃場２０に設けられる。圃場２０には雨が降る。そのためにセンサケース３７０の外面３７２ａに雨滴が付着する。また、圃場２０に潅漑水が供給される。この潅漑水の滴下孔１３７から吐出される吐出方向の延長線上にセンサケース３７０が位置する場合、潅漑水が外面３７２ａに付着する可能性が高まる。

係る構成のため、例えば単にセンサケース３７０が路傍に設けられる構成と比べて、蓋部３７２の外面３７２ａに汚れを除去するための水滴が付着しやすくなっている。外面３７２ａに潅漑水などの汚れを除去するための液体を塗布するための専用の噴射機構を圃場２０に設けなくともよくなっている。

なおもちろんではあるが、このような噴射機構が圃場２０に設けられた構成を採用することもできる。噴射機構から吐出される液体を複数のセンサケース３７０に対して選択的に塗布する構成を採用することもできる。複数のセンサケース３７０のうちのいずれのセンサケース３７０に対して液体を塗布させるかは、例えば、各センサケース３７０の外面３７２ａに対する滴下孔１３７から吐出された潅漑水の付着しやすさに応じて決定することができる。

第１実施形態で説明した散水ノズルが滴下孔１３７に取り付けられ、この散水ノズルからの潅漑水の噴射方向の延長線上にセンサケース３７０が設けられた構成を採用することができる。これによれば、給水弁１５２の開閉制御によって散水ノズルからの潅漑水の噴射を制御することで、センサケース３７０の外面３７２ａに汚れを除去するための水滴を付着させることができる。このように、植物３０への給水とセンサケース３７０の外面３７２ａの汚れ除去それぞれに潅漑水が活用される構成を採用することもできる。

払拭処理を複数の監視部３００それぞれのマイコン３３０が実行する例を示した。しかしながらこの払拭処理を統合演算部６００が実行してもよい。この場合、統合演算部６００は図３４に示す払拭処理のステップＳ１０１０～ステップＳ１０５０を複数の監視部３００それぞれに対して実行する。そして統合演算部６００はステップＳ１０６０において、ワイパ作動の指示を含む指示信号を監視部３００に向けて出力する。ワイパ作動の指示が駆動指示に相当する。

＜レインセンサ＞
これまで、レインセンサ３１３の具体的な構成について特に言及してこなかった。レインセンサ３１３としては例えば以下に示す構成を採用することができる。

図示しないが、レインセンサ３１３は発光部と受光部を備える構成を採用することができる。発光部は内面３７２ｂ側から外面３７２ａの雨領域に向けて光を出射する。受光部は自身に入射した光を電気信号に変換する。

雨領域に水滴が何ら付着していない場合、発光部から出射された光の多くが外面３７２ａと空気との間の界面で反射する。その反射光が受光部に入射する。この際に受光部で受光される光量が最大になる。受光部はこの光量に応じた電気信号をマイコン３３０に出力する。

しかしながら、雨領域に水滴が付着している場合、発光部から出射された光の一部が外面３７２ａから水滴に進み、その水滴の外に出射する。そのためにこの光が受光部で受光されなくなる。外面３７２ａと空気との間の界面で反射される光が減り、受光部で受光される光量が減少する。この減少した光量に応じた電気信号が受光部からマイコン３３０に出力される。

このように、雨領域に水滴が付着すると受光部から出力される電気信号が変化する。そしてその変化量は、雨領域に付着する水滴の付着面積が広いほどに大きくなる。このようにレインセンサ３１３は雨領域における水滴の付着面積に応じた電気信号を生成する。

＜降雨量検出処理＞
なお、レインセンサ３１３とワイパ３７３とによって積算降雨量を算出することもできる。この場合、マイコン３３０はサイクルタスクとしての図３５に示す降雨量検出処理を実行する。

図３５に示すステップＳ１１１０においてマイコン３３０は、レインセンサ３１３の出力を取得する。次にマイコン３３０はステップＳ１１２０へ進む。

ステップＳ１１２０へ進むとマイコン３３０は、レインセンサ３１３の出力に基づいて、雨領域に水滴が付着しているか否かを判定する。雨領域に水滴が付着している場合、マイコン３３０はステップＳ１１３０へ進む。雨領域に水滴が付着していない場合、マイコン３３０はステップＳ１１５０へ進む。

ステップＳ１１３０へ進むとマイコン３３０は、ワイパ３７３を作動し始める。これにより外面３７２ａに付着した水滴が除去される。この際、マイコン３３０はステップＳ１１４０の処理を実行する。すなわちマイコン３３０はカウンタを作動させて、ワイパ３７３が外面３７２ａを払拭する回数を計測する。この後にマイコン３３０はステップＳ１１５０へ進む。

ステップＳ１１５０へ進むとマイコン３３０は、監視時間が経過したか否かを判定する。監視時間が経過した場合、マイコン３３０はステップＳ１１６０へ進む。監視時間が経過していない場合、マイコン３３０はステップＳ１１１０～ステップＳ１１５０を繰り返す。これにより監視時間内での水滴付着の判定が継続される。監視時間内でのワイパ３７３による払拭が継続されるとともに監視時間内におけるワイパ３７３の払拭回数が計測される。

ステップＳ１１６０へ進むとマイコン３３０は、レインセンサ３１３で検出された水滴の付着面積、ワイパ３７３の監視時間内における払拭回数とに基づいて、監視時間内における積算降雨量を算出する。そしてマイコン３３０はこの積算降雨量を含む雨情報を、通信部３４０から統合通信部４００に出力する。

＜カメラを用いた降雨量検出処理＞
なお、図３６に示すように、監視部３００がレインセンサ３１３の代わりにカメラ３１８を備える構成を採用することもできる。カメラ３１８は外面３７２ａの上方側を撮像する。この構成の場合、監視部３００のマイコン３３０はサイクルタスクとしての図３７に示すカメラ３１８を用いた降雨量検出処理を実行する。レインセンサ３１３とカメラ３１８が液体センサに相当する。

図３７に示すステップＳ１２１０においてマイコン３３０は、日射量を取得する。次にマイコン３３０はステップＳ１２２０へ進む。

ステップＳ１２２０へ進むとマイコン３３０は、取得した日射量に基づいて昼間か否かを判定する。この昼間判定は、例えば図２５に基づいて説明したセンサ処理の更新処理で用いた昼夜判定値よりも日射量が高いか否かに基づいて判定することができる。日射量が昼夜判定値よりも高い場合、マイコン３３０はステップＳ１２３０へ進む。日射量が昼夜判定値以下の場合、マイコン３３０は降雨量検出処理を終了する。

ステップＳ１２３０へ進むとマイコン３３０は、カメラ３１８を駆動し始める。そしてカメラ３１８によって外面３７２ａの上方側を撮影させる。この後にマイコン３３０はステップＳ１２４０へ進む。

ステップＳ１２４０へ進むとマイコン３３０は、カメラ３１８で撮影された画像に基づいて、外面３７２ａに水滴が付着しているか否かを判定する。外面３７２ａに水滴が付着している場合、マイコン３３０はステップＳ１２５０へ進む。外面３７２ａに水滴が付着していない場合、マイコン３３０はステップＳ１２８０へ進む。

外面３７２ａに水滴が付着しているか否かの判定は、例えば、画像の焦点のずれが生じているか否かに基づいて行うことができる。

ステップＳ１２５０へ進むとマイコン３３０は、外面３７２ａに付着している水滴の付着面積が大きいか否かを判定する。付着面積が大きい場合、マイコン３３０はステップＳ１２６０へ進む。付着面積が小さい場合、マイコン３３０はステップＳ１２８０へ進む。なお、この付着面積の大小判定については、上記したように、例えば雨天判定値を用いることができる。

ステップＳ１２６０へ進むとマイコン３３０は、ワイパ３７３を作動し始める。これにより外面３７２ａに付着した水滴が除去される。この際、マイコン３３０はステップＳ１２７０の処理を実行する。マイコン３３０はカウンタを作動させて、ワイパ３７３が外面３７２ａを払拭する回数を計測する。この後にマイコン３３０はステップＳ１２８０へ進む。

ステップＳ１２８０へ進むとマイコン３３０は、監視時間が経過したか否かを判定する。監視時間が経過した場合、マイコン３３０はステップＳ１２９０へ進む。監視時間が経過していない場合、マイコン３３０はステップＳ１２３０～ステップＳ１２８０を繰り返す。これにより監視時間内での画像取得による水滴付着の判定が継続される。監視時間内でのワイパ３７３による払拭が継続されるとともに、監視時間内におけるワイパ３７３の払拭回数が計測される。

ステップＳ１２９０へ進むとマイコン３３０は、カメラ３１８で検出された水滴の付着面積と、ワイパ３７３の監視時間内における払拭回数とに基づいて、監視時間内における積算降雨量を算出する。マイコン３３０はこの積算降雨量を含む雨情報を、通信部３４０から統合通信部４００に出力する。

（第５実施形態）
（技術分野）
本開示は、監視部に関するものである。

（背景技術）
特許第３４４４１９２号公報に示されるように、車両の自動運転システムに含められる撮像環境推定装置が知られている。

（発明が解決しようとする課題）
上記公報に記載の撮像環境推定装置は、道路上で車両から離間するように延びる白線と撮像装置との距離、および、撮像した白線のボケ度合いに基づく近似直線を算出している。そして撮像環境推定装置は、この近似直線の傾きの大きさに基づいて、霧と降雨とを判別している。

係る判別を行っているため、検出対象としての車両から離間するように延びる白線がない場合、霧と降雨とを判別するための近似直線を算出することができなかった。そのために霧を検出することができなくなる虞がある。

本開示の目的は、霧を検出することのできる監視部を提供することである。

（課題を解決するための手段）
本開示の一態様による監視部は、第１面（３８０ｂ）に基準画像（３８４）の設けられた上部（３７６）と、
基準画像を撮影するカメラ（３１８）と、
第２面（３７９ａ）にカメラの一部が設けられる態様で、カメラを収納する下部（３７５）と、
第１面と第２面とが離間しつつ対向する態様で上部と下部とを連結するとともに、第１面と第２面との間の対向空間と外部雰囲気とを連通するための連通窓（３８５ｃ）の形成された支持部（３８５）と、
連通窓よりも開口面積が狭く、連通窓と外部雰囲気とを連通する連通孔（３８６ａ）が形成されるとともに、連通窓を覆うように支持部に連結される庇部（３８６）と、
カメラで撮影された基準画像の焦点ズレに基づいて、第１面に水滴が生じたか否かを判定する演算処理部（３３０）と、を有する。

これによれば、降雨による水滴ではなく、結露による水滴が第１面（３８０ｂ）に付着しやすくなる。そのため、第１面（３８０ｂ）に設けられた基準画像（３８４）の焦点ズレに基づくことで、霧が発生しているか否かを検出することができる。

以下、第５実施形態を図３８～図４２に基づいて詳説する。

図３８に示すように、本実施形態の監視部３００は第１センサケース３７５、第２センサケース３７６、および、連結ケース３７７を有する。第１センサケース３７５と第２センサケース３７６が連結ケース３７７を介してｚ方向に並んでいる。そして第１センサケース３７５と第２センサケース３７６は連結ケース３７７を介して機械的に連結されている。これら３者の一部は、樹脂成形などによって一体的に連結されていてもよい。

第１センサケース３７５には、制御部３２０の構成要素のうち太陽電池３６１以外の構成要素が収納されている。また図３９に示すように、第１センサケース３７５にはカメラ３１８が収納されている。図４０に示すように、第２センサケース３７６には日射センサ３１２と太陽電池３６１が収納されている。これら第１センサケース３７５に収納された収納物と第２センサケース３７６に収納された収納物とは、連結ケース３７７を介して延長した配線などを介して電気的に接続されている。

なお、図４０では制御部３２０の構成要素のうちマイコン３３０、太陽電池３６１、および、電流センサ３６３を図示している。マイコン３３０と電流センサ３６３は第１センサケース３７５に収納されるが、図４０では、これらがｚ方向に沿って第２センサケース３７６に投影された位置を破線で示している。

第１センサケース３７５は筒形状の第１筐体３７８と、第１筐体３７８の開口を閉塞する第１蓋部３７９と、を有する。第１筐体３７８は底部と側壁を有する。底部はｚ方向で並ぶ２面を有する。側壁はこの２面の内の空側に位置する１つの面からｚ方向に起立している。それとともに側壁はｚ方向まわりの周方向で環状に延びている。側壁の先端側で第１筐体３７８の開口が区画されている。

第１蓋部３７９はｚ方向で並ぶ第１センサケース３７５側の下面とその裏側の上面３７９ａを有する。第１蓋部３７９は第１下面が第１筐体３７８の底部とｚ方向で対向する態様で、第１筐体３７８に連結される。第１蓋部３７９によって、第１筐体３７８の開口が閉塞されている。上面３７９ａが第２面に相当する。

第１蓋部３７９には、下面と上面３７９ａとをｚ方向に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔にカメラ３１８が設けられている。カメラ３１８の先端側が貫通孔の上面３７９ａ側の開口から突出している。このカメラ３１８によって上面３７９ａの上方側が撮影される。

本実施形態では、カメラ３１８の設けられる貫通孔の上面３７９ａの形成位置と、上面３７９ａの幾何学的中心とが異なっている。ただし、両者の位置は一致していてもよい。

本実施形態では、上面３７９ａが平坦になっている。しかしながら、上面３７９ａは平坦でなくともよい。例えば、上面３７９ａは貫通孔の開口位置を頂点として、第１筐体３７８から離れるようにｚ方向に突起していてもよい。係る構成の場合、例え上面３７９ａに水滴が付着したとしても、貫通孔に設けられたカメラ３１８から離れるように、水滴が上面３７９ａ上を流れ落ちやすくなる。

また、カメラ３１８における貫通孔の上面３７９ａ側の開口から突出した部位よりも上面３７９ａの塗れ性を高めてもよい。換言すれば、カメラ３１８における貫通孔の上面３７９ａ側の開口から突出した部位の撥水性を上面３７９ａよりも高めてもよい。係る構成を採用することで、カメラ３１８に水滴が付着した状態が維持されることが抑制される。さらに言えば、カメラ３１８のレンズを払拭するための専用ワイパが上面３７９ａに設けられてもよい。

第２センサケース３７６は筒形状の第２筐体３８０と、第２筐体３８０の開口を閉塞する第２蓋部３８１と、を有する。第２筐体３８０は底部と側壁を有する。底部はｚ方向で並ぶ下外面３８０ｂとその裏側の下内面を有する。側壁はこの下内面からｚ方向に起立している。それとともに側壁は周方向で環状に延びている。側壁の先端側で第２筐体３８０の開口が区画されている。下外面３８０ｂが第１面に相当する。

第２蓋部３８１はｚ方向で並ぶ上外面３８１ａとその裏側の上内面を有する。第２蓋部３８１は上内面が底部の下内面とｚ方向で対向する態様で、第２筐体３８０に連結される。第２蓋部３８１によって、第２筐体３８０の開口が閉塞されている。第２センサケース３７６の内部空間はｚ方向において第２蓋部３８１の上内面と底部の下内面との間に位置している。

第２筐体３８０と第２蓋部３８１それぞれは透過性を備えている。そのために第２蓋部３８１の上外面３８１ａに入射した光は、上外面３８１ａから第２蓋部３８１の内部へと入射する。この光は第２蓋部３８１の内部を伝搬した後、上内面から第２センサケース３７６の内部空間へと出射する。反対に、第２筐体３８０の底部の下外面３８０ｂに入射した光は、下外面３８０ｂから底部の内部へと入射する。この光は底部の内部を伝搬した後、下内面から第２センサケース３７６の内部空間へと出射する。若しくは、この光は底部と側壁を伝搬した後、第２蓋部３８１の内部へと入射する。

日射センサ３１２と太陽電池３６１それぞれは第２蓋部３８１の上内面とｚ方向で対向配置されている。そのためにこの上内面から第２センサケース３７６の内部空間に出射した光は日射センサ３１２と太陽電池３６１それぞれに入射する。

図４０に示すように第２蓋部３８１の上外面３８１ａ側に上側ワイパ３８２が設けられている。図４１に示すように第２筐体３８０の下外面３８０ｂ側に下側ワイパ３８３が設けられている。そして第２センサケース３７６にはこれら上側ワイパ３８２と下側ワイパ３８３それぞれを駆動するためのモータ３７４が設けられている。

このモータ３７４の駆動によって上側ワイパ３８２が上外面３８１ａ上を摺動する。モータ３７４の駆動によって下側ワイパ３８３が下外面３８０ｂ上を摺動する。これにより上外面３８１ａと下外面３８０ｂそれぞれに付着した水滴や汚れが払拭される。

図３８と図３９に示すように、第２センサケース３７６の下外面３８０ｂと第１センサケース３７５の上面３７９ａとがｚ方向で離間しつつ対向するように、第２センサケース３７６と第１センサケース３７５の相対位置が連結ケース３７７によって定められている。

上記したように第１センサケース３７５には上面３７９ａの上方側を撮影するカメラ３１８が設けられている。このカメラ３１８は第２センサケース３７６の下外面３８０ｂとｚ方向で対向している。それとともにカメラ３１８は透過性を備える第２センサケース３７６の上外面３８１ａとｚ方向で並んでいる。カメラ３１８はこれら下外面３８０ｂと上外面３８１ａそれぞれの一部を撮影可能になっている。

なお、カメラ３１８の視野角に位置する下外面３８０ｂと上外面３８１ａとの間の領域に空気があってもよいし、なくともよい。視野角に位置する下外面３８０ｂと上外面３８１ａとの間の領域に空気がない構成は、例えば、この視野角に位置する第２筐体３８０の底部の下内面と第２蓋部３８１の上内面との間の領域を透過性の材料で占有することで実現することができる。この透過性の材料としては、例えば、第２筐体３８０や第２蓋部３８１の形成材料を採用することができる。この視野角に位置する下内面と上内面との間の領域が、第２筐体３８０若しくは第２蓋部３８１の一部によって占有されてもよい。

図４０と図４１に、カメラ３１８で撮影される領域（撮影領域ＳＡ）を一点鎖線で囲って示す。この撮影領域ＳＡは第２センサケース３７６に収納される日射センサ３１２、太陽電池３６１、および、モータ３７４それぞれとｚ方向に直交する方向で離間している。撮影領域ＳＡは上外面３８１ａにおける日射センサ３１２に入射する光の通ることの期待される日射領域と上外面３８１ａにおける太陽電池３６１に入射する光の通ることの期待される太陽領域それぞれとｚ方向に直交する方向で離間している。

図４１に示すように、下外面３８０ｂにおける撮影領域ＳＡ内には、基準画像としての霧記号３８４が設けられている。カメラ３１８のピント（焦点）はこの霧記号３８４に合わせられている。そのために下外面３８０ｂに水滴などが付着していない場合、カメラ３１８によって撮影される霧記号３８４の画像の焦点が合う。しかしながら、下外面３８０ｂに水滴などが付着すると、水滴による光の乱反射のため、カメラ３１８によって撮影される霧記号３８４の画像の焦点がずれる。

図３８と図３９に示すように、連結ケース３７７は支持部３８５と庇部３８６を有する。支持部３８５はｚ方向を軸方向とする筒形状を成している。支持部３８５におけるｚ方向で並ぶ２つの底面それぞれが開口している。支持部３８５はこれら２つの底面の一部として、ｚ方向まわりの周方向に環状に延びる上環状端面と下環状端面を有する。

支持部３８５の上環状端面が第２センサケース３７６の下外面３８０ｂの縁側とｚ方向で対向配置されている。支持部３８５と第２センサケース３７６とは接着剤や嵌合などによって機械的に連結されている。

支持部３８５の下環状端面が第１センサケース３７５の上面３７９ａの縁側とｚ方向で対向配置されている。支持部３８５と第１センサケース３７５とは接着剤や嵌合などによって機械的に連結されている。

支持部３８５は上環状端面と下環状端面とを連結する環状の内側面３８５ａと外側面３８５ｂとを有する。内側面３８５ａによって支持部３８５の中空が区画されている。この中空はｚ方向において第２センサケース３７６の下外面３８０ｂと第１センサケース３７５の上面３７９ａとの間に位置している。外側面３８５ｂは外部雰囲気に晒される。

図３９に示すように、支持部３８５には内側面３８５ａと外側面３８５ｂとを貫通して、支持部３８５の中空と外部雰囲気とを連通する連通窓３８５ｃが形成されている。連通窓３８５ｃはｚ方向に直交する方向に開口している。すなわち連通窓３８５ｃは水平方向に開口している。支持部３８５の中空の少なくとも一部が対向空間に相当する。

図３８に示すように、庇部３８６は連通窓３８５ｃを覆うように支持部３８５に設けられる。庇部３８６には連通窓３８５ｃよりも開口面積の狭い連通孔３８６ａが形成されている。

この連通孔３８６ａはｚ方向において地面側に開口している。そして連通孔３８６ａは連通窓３８５ｃと連通している。係る構成のため、地面側から庇部３８６に向かう外気が、連通孔３８６ａと連通窓３８５ｃを介して支持部３８５の中空に流れ込む。これに反して、空側から庇部３８６に向かう雨滴などが、連通窓３８５ｃを介して支持部３８５の中空に浸入することが、庇部３８６によって抑制されている。

なお、連通孔３８６ａと連通窓３８５ｃとの間の連通経路の構成は特に限定されない。連通経路の構成としては、連通孔３８６ａから連通窓３８５ｃに雨水などの液体が浸入することを抑制する構成であれば適宜採用することができる。例えば、連通経路の具体的な構成としては、少なくとも１回は折り返して延長することで経路長が長くなったラビリンス構造を採用することもできる。

支持部３８５の中空は第１センサケース３７５の上面３７９ａと第２センサケース３７６の下外面３８０ｂとの間に位置している。そのため、上面３７９ａに設けられたカメラ３１８と下外面３８０ｂに設けられた霧記号３８４それぞれが支持部３８５の中空に設けられる。カメラ３１８と霧記号３８４それぞれが連通孔３８６ａと連通窓３８５ｃを介して支持部３８５の中空に流れ込んだ外気に晒されている。

例えば圃場２０に霧が発生した場合、大量の水分を含んだ外気が支持部３８５の中空に流れ込む。この結果、霧記号３８４の設けられた下外面３８０ｂに結露が生じる。この結露によって水滴の付着した下外面３８０ｂの霧記号３８４をカメラ３１８によって撮影すると、水滴による光の乱反射のため、焦点のずれた霧記号３８４の画像が取得される。

これに反して、圃場２０に降雨が発生した場合、その雨滴が支持部３８５の中空に浸入することが抑制される。多少の水分を含んだ外気が支持部３８５の中空に流れ込むだけである。そのため、霧記号３８４の設けられた下外面３８０ｂに水滴が付着することが抑制される。この水滴の付着の抑制された下外面３８０ｂの霧記号３８４をカメラ３１８によって撮影すると、焦点のあった霧記号３８４の画像が取得される。

＜霧検出処理＞
監視部３００のマイコン３３０はサイクルタスクとしての図４２に示す霧検出処理を実行する。マイコン３３０は図６に基づいて説明したセンサ処理と並行して、この霧検出処理を実行する。

図４２に示すステップＳ１３１０においてマイコン３３０は、日射量を取得する。次にマイコン３３０はステップＳ１３２０へ進む。

ステップＳ１３２０へ進むとマイコン３３０は、取得した日射量に基づいて昼間か否かを判定する。この昼間判定は、例えば、上記した昼夜判定値よりも日射量が高いか否かに基づいて判定することができる。日射量が昼夜判定値よりも高い場合、マイコン３３０はステップＳ１３３０へ進む。日射量が昼夜判定値以下の場合、マイコン３３０は霧検出処理を終了する。

ステップＳ１３３０へ進むとマイコン３３０は、カメラ３１８を駆動し始める。そしてカメラ３１８によって下外面３８０ｂの霧記号３８４を撮影させる。この後にマイコン３３０はステップＳ１３４０へ進む。

ステップＳ１３４０へ進むとマイコン３３０は、カメラ３１８で撮影された霧記号３８４の画像がぼやけているか否かを判定する。画像がぼやけている場合、マイコン３３０はステップＳ１３５０へ進む。画像がぼやけていない場合、マイコン３３０は霧検出処理を終了する。

ステップＳ１３５０へ進むとマイコン３３０は、下側ワイパ３８３を作動し始める。これにより下外面３８０ｂに付着した水滴や汚れが除去される。なおこの際、マイコン３３０は上側ワイパ３８２も作動し始める。これにより上外面３８１ａに付着した水滴や汚れが除去される。この後にマイコン３３０はステップＳ１３６０へ進む。

ステップＳ１３６０へ進むとマイコン３３０は、除去時間が経過したか否かを判定する。除去時間が経過した場合、マイコン３３０は霧検出処理を終了する。除去時間が経過していない場合、マイコン３３０はステップＳ１３５０～ステップＳ１３６０を繰り返し、下側ワイパ３８３と上側ワイパ３８２の作動を継続する。

＜作用効果＞
以上に示したように、カメラ３１８によって霧記号３８４の画像を取得する。そしてその画像に含まれる霧記号３８４の焦点のずれを判定する。これにより、圃場２０に霧が発生しているか否かを判定することができる。

なお、霧検出処理の実行にかかわらずに、下側ワイパ３８３と上側ワイパ３８２による下外面３８０ｂと上外面３８１ａの払拭を行ってもよい。そしてこの払拭の後にカメラ３１８のピントを上外面３８１ａに合わせて、図３７に基づいて説明したカメラ３１８を用いた降雨量検出処理を実行してもよい。これにより降雨量が検出される。若しくは、上外面３８１ａに霧記号３８４と同様の雨記号を設け、この雨記号のぼやけ具合に基づいて降雨を検出してもよい。

本実施形態では下外面３８０ｂに下側ワイパ３８３が設けられる例を示した。しかしながら、例えば、下外面３８０ｂにおける、カメラ３１８の視野角に含まれるとともに、霧記号３８４を除く範囲に撥水処理を施しておけば、下側ワイパ３８３を省略することもできる。また、下外面３８０ｂに付着した水滴を吹き飛ばすための超音波を発生する超音波素子を監視部３００が備える構成を採用することもできる。

（その他変形例）
第１実施形態では、横配管１３４が成熟した植物３０の頂点よりもｚ方向において地面から離間している例を示した。しかしながら、横配管１３４は成熟した植物３０の頂点よりもｚ方向において地面側に位置してもよい。

第１実施形態では、横配管１３４と縦配管１３３それぞれが圃場２０の空側に設けられる例を示した。しかしながら、横配管１３４と縦配管１３３のうちの少なくとも一方が地面に設けられてもよい。横配管１３４と縦配管１３３のうちの少なくとも一方が地中に設けられてもよい。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

（技術的思想）
本明細書には、以下に示す種々の技術的思想が含まれている。

＜天候予測＞
［技術的思想１］
植物（３０）の生育する野外の圃場（２０）に潅漑水を供給する給水装置（１００）を制御することで、前記圃場に供給される潅漑水の供給時刻と量を制御する制御装置であって、
前記圃場を複数に分けた分割エリアそれぞれに設けられた環境センサ（３１０）から入力される環境値を格納する格納部（５００，６２０）と、
複数の前記分割エリアそれぞれの前記環境値に基づいて、複数の前記分割エリアそれぞれの天候予測を行い、前記天候予測に基づいて、潅水期間において複数の前記分割エリアそれぞれに個別に供給する潅漑水の供給時刻と量の決定された潅水スケジュールを演算する処理演算部（６１０）と、
前記潅水スケジュールに基づく、複数の前記分割エリアそれぞれへの潅漑水の供給と非供給とを制御する制御信号を前記給水装置に出力する出力部（３３２，６３０）と、を有する制御装置。
［技術的思想２］
前記処理演算部は、複数の前記分割エリアそれぞれの前記環境値の時間変化と、前記圃場での地理的な位置の異なる複数の前記分割エリアそれぞれの前記環境値の差とその時間変化とに基づいて、複数の前記分割エリアそれぞれの前記天候予測を行う技術的思想１に記載の制御装置。
［技術的思想３］
前記処理演算部は、前記圃場での地理的な位置の異なる複数の前記分割エリアそれぞれの前記環境値の差とその時間変化とに基づいて、天候変化の起きている前記分割エリアと天候変化の起きていない前記分割エリアとを特定し、天候変化の起きている前記分割エリアと天候変化の起きていない前記分割エリアの地理的な離間距離を算出し、前記離間距離と複数の前記分割エリアの前記環境値の時間変化に基づいて、複数の前記分割エリアそれぞれの前記天候予測を行う技術的思想２に記載の制御装置。
［技術的思想４］
前記格納部には、前記環境値の他に、外部情報源（１０００）から入力される前記圃場の天気予報が格納され、
前記処理演算部は、前記天候予測と前記天気予報とに基づいて、前記潅水スケジュールを決定する技術的思想１～３いずれか１項に記載の制御装置。
［技術的思想５］
プロセッサにより実行される潅水プログラムであって、
前記プロセッサに、
植物（３０）の生育する野外の圃場（２０）を複数に分けた分割エリアそれぞれに設けられた環境センサ（３１０）から入力される環境値を取得させ、
複数の前記分割エリアそれぞれの前記環境値に基づいて、複数の前記分割エリアそれぞれの天候予測を演算させ、
前記天候予測に基づいて、潅水期間において複数の前記分割エリアそれぞれに個別に供給する潅漑水の供給時刻と量の決定された潅水スケジュールを演算させ、
前記潅水スケジュールに基づく前記分割エリアへの潅漑水の供給と非供給とを制御する制御信号を出力させる潅水プログラム。

＜間欠駆動間隔＞
［技術的思想１］
植物（３０）の生育する野外の圃場（２０）を複数に分けた分割エリアそれぞれに設けられた複数の監視部（３００）と、
複数の前記監視部それぞれと無線通信する統合演算部（６００）と、を有する潅水システムであって、
前記監視部は、
前記統合演算部と無線信号を送受信する通信部（３４０）と、
前記分割エリアの環境値を検出する環境センサ（３１０）と、
第１モードと前記第１モードよりも消費電力の多い第２モードとを備え、ウェイクアップ信号が入力されると前記第１モードから前記第２モードに切り換わって演算処理を実行する演算処理部（３３０）と、
前記ウェイクアップ信号を前記演算処理部に起床周期で出力する起床部（３５０）と、
光エネルギーを電気エネルギーに変換し、前記電気エネルギーを電力として蓄電するとともに、蓄電された電力を前記演算処理部に供給する発電部（３６０）と、を有し、
前記統合演算部は、前記発電部に蓄電された蓄電量と、前記環境センサで検出された前記環境値と、に基づいて前記起床周期を決定する潅水システム。
［技術的思想２］
前記統合演算部は、前記蓄電量が充電値以下の場合、前記蓄電量に基づいて前記起床周期を決定し、前記蓄電量が前記充電値よりも高い場合、前記蓄電量と前記環境値に基づいて前記起床周期を決定する技術的思想１に記載の潅水システム。
［技術的思想３］
前記環境値には日射量が含まれ、
前記統合演算部は、前記日射量が昼夜判定値以下の場合、前記蓄電量に基づいて前記起床周期を決定し、前記日射量が昼夜判定値よりも高い場合、前記蓄電量と前記日射量に基づいて前記起床周期を決定する技術的思想１または技術的思想２に記載の潅水システム。
［技術的思想４］
前記統合演算部は、前記蓄電量と前記日射量それぞれの時間変化を検出し、前記蓄電量の増減傾向に合わせて増減補正された前記蓄電量、若しくは、前記蓄電量の増減傾向に合わせて増減補正された前記蓄電量と前記日射量の増減傾向に合わせて増減補正された前記日射量に基づいて前記起床周期を決定する技術的思想３に記載の潅水システム。
［技術的思想５］
前記統合演算部は、前記日射量が昼夜判定値よりも高い場合、前記蓄電量が増大するほどに前記起床周期を短くし、前記日射量が増大するほどに前記起床周期を短くする技術的思想３または技術的思想４に記載の潅水システム。
［技術的思想６］
前記環境値には降雨量が含まれ、
前記統合演算部は、前記降雨量が雨天判定値以下の場合、前記蓄電量に基づいて前記起床周期を決定し、前記降雨量が前記雨天判定値よりも高い場合、前記蓄電量と前記降雨量に基づいて前記起床周期を決定する技術的思想１～５いずれか１項に記載の潅水システム。
［技術的思想７］
前記統合演算部は、前記蓄電量と前記降雨量それぞれの時間変化を検出し、前記蓄電量の増減傾向に合わせて増減補正された前記蓄電量、若しくは、前記蓄電量の増減傾向に合わせて増減補正された前記蓄電量と前記降雨量の増減傾向に合わせて増減補正された前記降雨量に基づいて前記起床周期を決定する技術的思想６に記載の潅水システム。
［技術的思想８］
前記統合演算部は、前記降雨量が前記雨天判定値よりも高い場合、前記蓄電量が増大するほどに前記起床周期を短くし、前記降雨量が増大するほどに前記起床周期を長くする技術的思想６または技術的思想７に記載の潅水システム。
［技術的思想９］
前記統合演算部は、前記蓄電量と前記環境値とに基づいて、前記第２モードの前記演算処理部が実行する前記演算処理の処理負荷を決定する技術的思想１～８いずれか１項に記載の潅水システム。
［技術的思想１０］
前記起床部は時間を刻んでおり、
前記統合演算部は、前記蓄電量、前記環境値、および、前記起床部で示される時刻に基づいて、前記起床周期を決定する技術的思想１～８いずれか１項に記載の潅水システム。
［技術的思想１１］
前記統合演算部は、前記蓄電量、前記環境値、および、前記時刻に基づいて、前記第２モードの前記演算処理部が実行する前記演算処理の処理負荷を決定する技術的思想１０に記載の潅水システム。
［技術的思想１２］
前記統合演算部は、前記起床周期が短くなるほどに前記処理負荷を強め、前記起床周期が長くなるほどに前記処理負荷を弱める技術的思想９または技術的思想１１に記載の潅水システム。
［技術的思想１３］
前記監視部は成熟した前記植物の頂点よりも地面から離間している技術的思想１～１２いずれか１項に記載の潅水システム。
［技術的思想１４］
植物（３０）の生育する野外の圃場（２０）を複数に分けた分割エリアそれぞれに設けられる監視部であって、
前記分割エリアの環境値を検出する環境センサ（３１０）と、
第１モードと前記第１モードよりも消費電力の多い第２モードとを備え、ウェイクアップ信号が入力されると前記第１モードから前記第２モードに切り換わって演算処理を実行する演算処理部（３３０）と、
前記ウェイクアップ信号を前記演算処理部に起床周期で出力する起床部（３５０）と、
光エネルギーを電気エネルギーに変換し、前記電気エネルギーを電力として蓄電するとともに、蓄電された電力を前記演算処理部に供給する発電部（３６０）と、を有し、
前記演算処理部は、前記発電部に蓄電された蓄電量と、前記環境センサで検出された環境値と、に基づいて前記起床周期を決定する監視部。

＜汚染除去＞
［技術的思想１］
植物（３０）が生育する野外の圃場（２０）を複数に分けた複数の分割エリアそれぞれに、複数の前記分割エリアそれぞれに潅漑水を供給する給水装置（１００）とともに設けられる監視部であって、
筐体（３７１）、および、前記筐体の開口を閉塞する、透過性の蓋部（３７２）を備えるケース（３７０）と、
前記ケースの内部空間において前記蓋部の前記内部空間側の内面（３７２ｂ）と対向配置され、前記内面の裏側の外面（３７２ａ）の第１領域から入射する光の光量を検出する日射センサ（３１２）と、
前記内部空間において前記内面と対向配置され、前記外面における前記第１領域とは異なる第２領域から入射する光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池（３６１）と、
前記外面における前記第１領域および前記第２領域それぞれとは異なる第３領域に付着する液体を検出する液体センサ（３１３，３１８）と、
前記太陽電池から出力される電流を検出する電流センサ（３６３）と、
前記外面上を摺動するワイパ（３７３）と、
前記日射センサで検出される日射量から前記太陽電池で発電されることの期待される電力と、前記電流センサで検出される電流量から前記太陽電池で発電された電力との差分の絶対値が汚れ判定値よりも大きく、なおかつ、前記液体センサで前記外面に液体が付着していることが検出された場合、前記ワイパを駆動させる演算処理部（３３０）と、を有する監視部。
［技術的思想２］
複数の前記監視部のうちの少なくとも１つは、前記給水装置から前記圃場へと吐出される潅漑水の吐出方向の延長線上に設けられている技術的思想１に記載の監視部。
［技術的思想３］
植物（３０）が生育する野外の圃場（２０）を複数に分けた複数の分割エリアそれぞれに、複数の前記分割エリアに潅漑水を供給する給水装置（１００）とともに設けられる複数の監視部（３００）と、
複数の前記監視部それぞれと無線通信する統合演算部（６００）と、を有する潅水システムであって、
前記監視部は、
筐体（３７１）、および、前記筐体の開口を閉塞する、透過性の蓋部（３７２）を備えるケース（３７０）と、
前記ケースの内部空間において前記蓋部の前記内部空間側の内面（３７２ｂ）と対向配置され、前記内面の裏側の外面（３７２ａ）の第１領域から入射する光の光量を検出する日射センサ（３１２）と、
前記内部空間において前記内面と対向配置され、前記外面における前記第１領域とは異なる第２領域から入射する光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池（３６１）と、
前記外面における前記第１領域および前記第２領域それぞれとは異なる第３領域に付着する液体を検出する液体センサ（３１３，３１８）と、
前記太陽電池から出力される電流を検出する電流センサ（３６３）と、
前記外面上を摺動するワイパ（３７３）と、
前記日射センサで検出される日射量と、前記電流センサで検出される電流と、前記液体センサの検出結果それぞれを取得し、これらを前記統合演算部に向けて出力する演算処理部（３３０）と、
前記演算処理部の出力を無線信号として前記統合演算部に出力する通信部（３４０）と、を有し、
前記統合演算部は、前記日射センサで検出される日射量から前記太陽電池で発電されることの期待される電力と、前記電流センサで検出される電流量から前記太陽電池で発電された電力との差分の絶対値が汚れ判定値よりも大きく、なおかつ、前記液体センサで前記外面に液体が付着していることが検出された場合、前記ワイパの駆動指示を含む指示信号を前記監視部に出力する潅水システム。

＜霧検出＞
［技術的思想１］
第１面（３８０ｂ）に基準画像（３８４）の設けられた上部（３７６）と、
前記基準画像を撮影するカメラ（３１８）と、
第２面（３７９ａ）に前記カメラの一部が設けられる態様で、前記カメラを収納する下部（３７５）と、
前記第１面と前記第２面とが離間しつつ対向する態様で前記上部と前記下部とを連結するとともに、前記第１面と前記第２面との間の対向空間と外部雰囲気とを連通するための連通窓（３８５ｃ）の形成された支持部（３８５）と、
前記連通窓よりも開口面積が狭く、前記連通窓と前記外部雰囲気とを連通する連通孔（３８６ａ）が形成されるとともに、前記連通窓を覆うように前記支持部に連結される庇部（３８６）と、
前記カメラで撮影された前記基準画像の焦点ズレに基づいて、前記第１面に水滴が生じたか否かを判定する演算処理部（３３０）と、を有する監視部。
［技術的思想２］
前記上部は透過性を有し、
前記カメラは前記基準画像だけではなく、前記上部における前記第１面とは反対側の前記外部雰囲気に晒される外面（３８１ａ）も撮影し、
前記演算処理部は前記カメラで撮影された前記外面の画像に基づいて、前記外面に水滴が付着しているか否かを判定する技術的思想１に記載の監視部。
［技術的思想３］
前記上部には前記外面を払拭する上側ワイパ（３８２）が設けられており、
前記演算処理部は、前記外面に水滴が付着していると判定すると、前記上側ワイパを駆動して、前記外面を払拭する技術的思想２に記載の監視部。
［技術的思想４］
前記上部には、前記外面から入射する光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池（３６１）、および、前記外面から入射する光の光量を検出する日射センサ（３１２）のうちの少なくとも１つが設けられている技術的思想２または技術的思想３に記載の監視部。
［技術的思想５］
前記上部には前記第１面を払拭する下側ワイパ（３８３）が設けられており、
前記演算処理部は、前記第１面に結露が生じていると判定すると、前記下側ワイパを駆動して、前記第１面を払拭する技術的思想１～４いずれか１項に記載の監視部。
［技術的思想６］
前記第２面は前記カメラの設けられる場所を頂点として、前記上部側に突起している技術的思想１～５いずれか１項に記載の監視部。
［技術的思想７］
前記カメラにおける前記第２面側に設けられた部位は、前記第２面よりも撥水性が高い技術的思想１～６いずれか１項に記載の監視部。
［技術的思想８］
植物（３０）が生育する野外の圃場（２０）に設けられる技術的思想１～７いずれか１項に記載の監視部。

１０…潅水システム、２０…圃場、３０…植物、１００…給水装置、２００…制御装置、３１０…環境センサ、３１２…日射センサ、３１３…レインセンサ、３１８…カメラ、３３０…マイコン、３３２…信号出力部、３３３…記憶部、３３４…処理部、３５０…ＲＴＣ、３６０…発電部、３６１…太陽電池、３６３…電流センサ、３７０…センサケース、３７１…筐体、３７２…蓋部、３７２ａ…外面、３７２ｂ…内面、３７３…ワイパ、３７５…第１センサケース、３７６…第２センサケース、３７９ａ…上面、３８０ｂ…下外面、３８１ａ…上外面、３８２…上側ワイパ、３８３…下側ワイパ、３８４…霧記号、３８５…支持部、３８５ｃ…連通窓、３８６…庇部、３８６ａ…連通孔、５００…情報格納部、６００…統合演算部、６１０…情報処理演算機器、６２０…メモリ、６３０…通信装置、１０００…外部情報源

Claims (12)

1. 植物（３０）の生育する野外の圃場（２０）に潅漑水を供給する給水装置（１００）を制御することで、前記圃場に供給される潅漑水の供給時刻と量を制御する制御装置であって、
   前記圃場を複数に分けた分割エリアそれぞれに設けられた環境センサ（３１０）から入力される環境値と、外部情報源（１０００）から入力される前記圃場の天気予報と、を格納する格納部（３３３，５００，６２０）と、
   前記環境値と前記天気予報とに基づいて、潅水期間において複数の前記分割エリアそれぞれに個別に供給する潅漑水の供給時刻と量の決定された潅水スケジュールを演算する演算部（３３４，６１０）と、
   前記潅水スケジュールに基づく、複数の前記分割エリアそれぞれへの潅漑水の供給と非供給とを制御する制御信号を前記給水装置に出力する出力部（３３２，６３０）と、を有する制御装置。
2. 前記環境値には前記分割エリアの作土層の土壌水分量が含まれ、
   前記格納部には、前記天気予報と前記環境値の他に、前記植物の成長阻害水分点と永久しおれ点が格納され、
   前記演算部は、前記成長阻害水分点と前記永久しおれ点との間の目標値として、前記成長阻害水分点側の第１目標値と、前記永久しおれ点側の第２目標値とを設定し、複数の前記分割エリアそれぞれの前記土壌水分量が前記第１目標値と前記第２目標値との間に保たれるように前記潅水スケジュールを決定する請求項１に記載の制御装置。
3. 前記環境値には、前記土壌水分量の他に、前記分割エリアの前記作土層に含まれる水分の単位時間あたりの蒸発量が含まれ、
   前記格納部には、前記天気予報、前記環境値、前記成長阻害水分点、および、前記永久しおれ点の他に、前記植物が単位時間あたりに水分を吸収する吸水量と前記作土層の水分保持能力が格納され、
   前記演算部は、前記環境値、前記吸水量、および、前記水分保持能力に基づいて、前記潅水期間における前記土壌水分量の単位時間あたりの減少量を推定する請求項２に記載の制御装置。
4. 前記演算部は、前記潅水期間の始まりにおける前記土壌水分量、前記潅水期間における前記土壌水分量の単位時間あたりの減少量、および、前記天気予報に基づいて、前記潅水期間における潅漑水の供給時刻と量を決定する請求項３に記載の制御装置。
5. 前記蒸発量に関わる物理量としては、日射量、温度、湿度、および、風量のうちの少なくとも１つがある請求項３または請求項４に記載の制御装置。
6. 前記演算部は、前記第２目標値と前記永久しおれ点との差を、前記給水装置が故障したときに復旧することが見込まれる復旧時間と、前記土壌水分量の単位時間あたりの減少量とに基づいて設定する請求項３～５いずれか１項に記載の制御装置。
7. 前記演算部は、前記潅水期間において前記土壌水分量が前記第２目標値に達することの予想される時刻を、潅漑水の供給時刻にする請求項３～６いずれか１項に記載の制御装置。
8. 前記演算部は、前記成長阻害水分点と前記第１目標値との差を、前記圃場の気候に基づいて設定する請求項２～７いずれか１項に記載の制御装置。
9. 前記圃場の気候には、前記潅水期間での前記圃場の平均的な降雨量の期待値と、前記潅水期間での前記天気予報によって予測される総降雨量のうちの少なくとも１つが含まれている請求項８に記載の制御装置。
10. 前記演算部は、前記天気予報で予測される降雨予報時刻よりも前の時刻における潅漑水の総給水量を、前記降雨予報時刻における降雨によって、前記土壌水分量が前記降雨予報時刻で前記第１目標値を超えることが抑えられるように前記潅水スケジュールを決定する請求項２～９いずれか１項に記載の制御装置。
11. 前記演算部は、複数の前記分割エリアそれぞれの前記環境値に基づいて、複数の前記分割エリアそれぞれの天候予測を行い、前記環境値に基づく前記天候予測と、前記天気予報と、に基づいて、前記潅水スケジュールを演算する請求項１～１０いずれか１項に記載の制御装置。
12. プロセッサにより実行される潅水プログラムであって、
    前記プロセッサに、
    植物（３０）の生育する野外の圃場（２０）を複数に分けた分割エリアそれぞれに設けられた環境センサ（３１０）から入力される環境値と、外部情報源（１０００）から入力される天気予報と、を取得させ、
    前記環境値と前記天気予報とに基づいて、潅水期間において複数の前記分割エリアそれぞれに個別に供給する潅漑水の供給時刻と量の決定された潅水スケジュールを演算させ、
    前記潅水スケジュールに基づく前記分割エリアへの潅漑水の供給と非供給を制御する制御信号を出力させる潅水プログラム。

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