JPH01215221A - Watering signal starting device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、潅水信号発生装置に関するものであり、土壌
水分を測定して植物への潅水時期を判別する用途に使用
されるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an irrigation signal generator, which is used to measure soil moisture and determine the timing of watering plants.
［従来の技術］
従来、土壌中の乾湿の度合を調べるために、土壌水分測
定装置が用いられている。従来の土壌水分測定装置は、
先端部に素焼きカップを有する水柱管と、水柱管内の圧
力を検知する圧力計とからなる。水柱管内に水を充填、
して密閉し、先端部の素焼きカップを土壌中に埋め込む
と、透水炸を有する素焼きカップを介して土壌中に水が
吸収されることにより、水柱管内の水量が減少し、内部
の圧力が下がる。この圧力変化を圧力計により表示して
、土壌水分量を知るようになっている。圧力計としては
、ブルドン管型の圧力計を用いることが一般的であるが
、特願昭６２−１８８４６５号出願に開示されているよ
うに、電気的な圧力センサーを用いて、その検出出力を
デジタル表示することも提案されている。また、上記出
願においては、土壌水分量が所定量以下となったときに
は、潅水ポンプを自動的に駆動することが提案されてい
る。[Prior Art] Conventionally, soil moisture measuring devices have been used to check the degree of dryness and humidity in soil. Conventional soil moisture measurement equipment
It consists of a water column tube with an unglazed cup at the tip and a pressure gauge that detects the pressure inside the water column tube. Fill the water column pipe with water,
When it is sealed and the unglazed cup at the tip is buried in the soil, water is absorbed into the soil through the unglazed cup with water permeability, which reduces the amount of water in the water column pipe and lowers the internal pressure. . This pressure change is displayed by a pressure gauge to determine the soil moisture content. Generally, a Bourdon tube type pressure gauge is used as a pressure gauge, but as disclosed in Japanese Patent Application No. 188465/1980, an electric pressure sensor is used to measure the detection output. Digital display is also proposed. Further, in the above application, it is proposed that the irrigation pump be automatically driven when the soil moisture content becomes less than a predetermined amount.
［発明が解決しようとする課題］
上述の従来技術にあっては、土壌水分量が所定量以下に
なると、必ず潅水ポンプが自動的に駆動されるため、夜
間に潅水される場合があった。ところが、夜間において
は、植物の炭酸同化作用等が休止しているので、植物に
水を与えると、植物生理上のバランスを崩し、植物の生
育が阻害されるという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional technology, since the irrigation pump is always automatically driven when the soil water content falls below a predetermined amount, there are cases where irrigation is performed at night. However, at night, the carbon dioxide assimilation and other activities of plants are at rest, so providing water to plants disrupts the physiological balance of the plants, causing a problem in that plant growth is inhibited.
そこで、２４時間タイマーを併用して、昼間の時間帯に
のみ潅水ポンプを駆動可能とすることが考えられるが、
四季の変化により日照時間が太きく変動するので、日照
時間が長い時期には日中に土壌水分量が不足しても潅水
されないことがあり、逆に、日照時間が短い時期には夜
間に潅水が行われるおそれがあった。Therefore, it may be possible to use a 24-hour timer in conjunction with the system to drive the irrigation pump only during daytime hours.
As the hours of sunlight fluctuate widely due to seasonal changes, during periods of long sunshine hours, watering may not be done even if the soil moisture is insufficient during the day, and conversely, during periods of short daylight hours, irrigation may not be carried out at night. There was a risk that this would occur.
また、従来の土壌水分測定装置は局所的な土壌水分量を
測定できるだけであるので、広い圃場全体の潅水時期を
１１１ｒ所の土壌水分量に応じて決定すると、測定箇所
以外の土壌が乾燥していても測定箇所が乾燥していなけ
れば潅水されず、逆に測定箇所以外の土壌が乾燥してい
なくても測定箇所が乾燥していれば潅水されることにな
り、適切な潅水を行えないという問題があった。そこで
、広い圃場を複数の潅水区画に分割し、各区画毎に土壌
水分量の測定を行い、土壌水分量が不足している区画に
ついてのみ潅水すれば、きめの細がい土壌水分の管理が
できると考えられる。しかしながら、この場合、土壌水
分量の測定箇所と同数の潅水信号発生装置が必要となり
、大幅なコスト高を招くという問題があった。In addition, since conventional soil moisture measuring devices can only measure local soil moisture content, if the irrigation timing for the entire large field is determined according to the soil moisture content at the 111r location, the soil other than the measurement location may be dry. However, if the measured area is not dry, water will not be applied, and conversely, even if the soil other than the measured area is not dry, if the measured area is dry, water will be applied, and appropriate irrigation cannot be performed. There was a problem. Therefore, fine-grained soil moisture management is possible by dividing a large field into multiple irrigation plots, measuring the soil moisture content in each plot, and irrigating only those plots that lack soil moisture. it is conceivable that. However, in this case, there is a problem in that the same number of irrigation signal generators as the number of soil moisture measurement points are required, leading to a significant increase in cost.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の第１の目的とするところは、日照時間中に土壌水分量
が不足したときにのみ潅水信号を発生可能とした潅水信
号発生装置を提供することにあり、第２の目的とすると
ころは、１つの潅水信号発生装置で広い範囲の土壌水分
の管理を可能とすることにある。The present invention has been made in view of the above points, and its first object is to provide an irrigation signal generator capable of generating an irrigation signal only when soil moisture is insufficient during sunshine hours. The second objective is to enable management of soil moisture over a wide range with one irrigation signal generator.
［課題を解決するための手段］
本発明に係る潅水信号発生装置にあっては、上記第１の
目的を達成するために、第１図（ａ）に示すように、土
壌水分量を測定する土壌水分測定部１と、土壌水分測定
部１にて測定された土壌水分量を基準水分量と比較する
比較部２と２周囲照度が所定照度以上であることを検出
する日照センサ３と、日照センサ３により周囲照度が所
定照度以上であることが検出され且つ比較部２にて土壌
水分量が基準水分量以下であることが検出されたときに
潅水を指示する信号を発生する潅水信号発生部４とを備
えて成るものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned first object, the irrigation signal generating device according to the present invention measures soil moisture content as shown in FIG. 1(a). a soil moisture measuring section 1, a comparison section 2 for comparing the soil moisture amount measured by the soil moisture measuring section 1 with a reference moisture amount; an irrigation signal generation section that generates a signal instructing irrigation when the sensor 3 detects that the ambient illuminance is above a predetermined illuminance and the comparison section 2 detects that the soil moisture content is below the reference moisture content; 4.
また、上記第２の目的を達成するために、第１図（ｂ）
に示すように、土壌水分量の測定信号を発生する複数個
の土壌水分測定部１ ａ、 １ ｂ、・・・、１ｎと、
各土壌水分測定部１ ａ、 １ ｂ、・・・、１ｎにそ
れぞれ対応して設けられる複数個の潅水装置ｆ８ａ、８
ｂ、・・・、８ｎと、各土壌水分測定部１ ａ、 １
ｂ、・・・、１ｎにて発生される複数の測定信号のうち
の１つを選択する信号選択部５と、信号選択部５にて選
択された測定信号を基準水分量に応じて設定される基準
信号と比較して土壌水分量が基準水分量以下であるとき
に潅水を指示する信号を発生する潅水信号発生部６と、
信号選択部５にて選択された土壌水分測定部１ｍ、１ｂ
ｓ＝、Ｉｎに対応する潅水装置８ｍ、８ｂ、−。In addition, in order to achieve the above second purpose, as shown in Fig. 1(b)
As shown in FIG. 1, a plurality of soil moisture measurement units 1 a, 1 b, . . . , 1 n that generate soil moisture measurement signals,
A plurality of irrigation devices f8a, 8 provided corresponding to each soil moisture measuring section 1a, 1b, ..., 1n, respectively.
b,..., 8n, and each soil moisture measuring section 1a, 1
A signal selection unit 5 selects one of the plurality of measurement signals generated by the signals b, . . . an irrigation signal generator 6 that generates a signal instructing irrigation when the soil moisture content is less than the reference water content compared to a reference signal;
Soil moisture measurement units 1m and 1b selected by the signal selection unit 5
Irrigation devices 8m, 8b, - corresponding to s=, In.
８０に潅水信号発生部６からの信号を供給する信号分配
部７とを備えて成るものである。80 and a signal distribution section 7 that supplies the signal from the irrigation signal generation section 6.
［作用］
以下、本発明の作用を第１図（ａ＞により説明する。土
壌水分測定部１は潅水の必要性を判断すべき土壌の水分
量を測定する。この測定された土壌水分量は比較部２に
て基準水分量と比較される。[Function] Hereinafter, the function of the present invention will be explained with reference to FIG. Comparison section 2 compares it with a reference moisture content.
従来の潅水信号発生装置では、比較部２にて土壌水分量
が基準水分量以下であることが検出されたときに潅水を
指示する信号を発生していたものであるが、本発明では
、周囲照度が所定照度以上であることを検出する日照セ
ンサ３を設け、日照センサ３により周囲照度が所定照度
以上であることが検出され且つ比較部２にて土壌水分量
が基準水分量以下であることが検出されたとき−に、潅
水を指示する信号を潅水信号発生部４にて発生させてい
る。したがって、本発明にあっては、日照時間中に土壌
水分量が基準水分量以下になったときにのみ潅水信号が
得られるものであり、夜間に土壌水分量が基準水分量以
下になっても潅水信号は発生しない。In the conventional irrigation signal generation device, a signal instructing irrigation is generated when the comparison unit 2 detects that the soil moisture content is below the reference moisture content. A sunlight sensor 3 is provided to detect that the illuminance is above a predetermined illuminance, and the sunlight sensor 3 detects that the ambient illuminance is above the predetermined illuminance, and the comparison unit 2 determines that the soil moisture content is below the reference moisture content. When - is detected, the irrigation signal generator 4 generates a signal instructing irrigation. Therefore, in the present invention, an irrigation signal is obtained only when the soil moisture content falls below the reference moisture content during daylight hours, and even if the soil moisture content falls below the reference moisture content at night. No irrigation signal is generated.
次に、第１図（ｂ）に示す潅水信号発生装置においては
、広い面積の圃場を複数の潅水区画に分割し、各区画毎
に土壌水分量の測定を行うために、複数個の土壌水分測
定部１ ａ、 １ ｂ、・・・、１ｎを設けである。ま
た、これらにそれぞれ対応して複数個の潅水装置８ ａ
、 ８ ｂ、・・・、８ｎを設けである。ここで、各土
壌水分測定部１ ａ、 １ ｂ、・・・、１ｎにて発生
される複数の測定信号を全部同時に処理する必要性はな
いので、信号選択部５にていずれか１つの測定信号を選
択している。潅水信号発生部６では、信号選択部５にて
選択された測定信号を基準水分量に応じて設定される基
準信号と比較して土壌水分量が基準水分量以下であると
きに潅水を指示する信号を発生する。この信号は、信号
分配部７により、潅水装置８ｍ、８ｂ、・・・、８ｎの
うちの１つに供給される。信号が供給される潅水装置は
、信号選択部５にて選択された土壌水分測定部に対応す
るように選択される。１つの土壌水分測定部１ａ及び潅
水装置８ａについての処理が終了すれば、他の土壌水分
測定部１ｂ及び潅水装置８ｂについての処理を行い、以
下、順次処理を行って、最後の土壌水分測定部１ｎ及び
潅水装置８ｎについての処理が終了すると、再び最初の
土壌水分測定部１ａ及び潅水装置８ａについての処理を
行い、以下、同じ動作を繰り返す、これによって、１つ
の潅水信号発生部６を複数個の土壌水分測定部１ ａ、
１ ｂ、・・・、Ｉｎ並びに複数個の潅水装置８ ａ
、 ８ ｂ、・・・、８ｎについて共用することができ
る。Next, in the irrigation signal generator shown in Fig. 1(b), in order to divide a large field into multiple irrigation sections and measure the soil moisture content for each section, multiple soil moisture signals are used. Measurement units 1a, 1b, . . . , 1n are provided. In addition, a plurality of irrigation devices 8a are provided correspondingly to each of these.
, 8b, . . . , 8n are provided. Here, since there is no need to simultaneously process all of the plurality of measurement signals generated by each soil moisture measurement section 1a, 1b,..., 1n, the signal selection section 5 selects one of the measurement signals. Selecting a signal. The irrigation signal generation unit 6 compares the measurement signal selected by the signal selection unit 5 with a reference signal set according to the reference moisture content, and instructs irrigation when the soil moisture content is below the reference moisture content. Generate a signal. This signal is supplied by the signal distributor 7 to one of the irrigation devices 8m, 8b, . . . , 8n. The irrigation device to which the signal is supplied is selected to correspond to the soil moisture measurement unit selected by the signal selection unit 5. When the processing for one soil moisture measuring section 1a and irrigation device 8a is completed, processing is performed for the other soil moisture measuring section 1b and irrigation device 8b, and then the processing is performed sequentially until the last soil moisture measuring section is processed. 1n and the irrigation device 8n are completed, the processing is performed again for the first soil moisture measuring section 1a and the irrigation device 8a, and the same operation is repeated from now on. As a result, one irrigation signal generation section 6 is transmitted to multiple units. Soil moisture measurement part 1a,
1 b, ..., In and a plurality of irrigation devices 8 a
, 8b,..., 8n can be shared.
なお、第１図（ｂ）に示す潅水信号発生部６として、第
１図（ａ）に示す比較部２と日照センサ３及び潅水信号
発生部４を含む回路を用いても良く、この場合には、日
照センサ３をも共用することができる。In addition, as the irrigation signal generation section 6 shown in FIG. 1(b), a circuit including the comparison section 2, the sunlight sensor 3, and the irrigation signal generation section 4 shown in FIG. 1(a) may be used; in this case, can also share the sunlight sensor 3.
以下、本発明の実施例について説明する。Examples of the present invention will be described below.
［実施例１］
第２図は本発明の第１実施例の回路図であり、第１図（
ａ）の構成を具体化したものである０本実施例にあって
は、日照センサ３として光導電体３１を含む光センサを
用いている。光導電体３１は例えばＣｄＳよりなり、光
の照射量が多くなると抵抗値が低くなり、光の照射量が
少なくなると抵抗値が高くなる。光導電体３１は抵抗Ｒ
０と直列に接続され、この直列回路には直流低電圧の電
源電圧Ｖｃｃが印加されている。この電源電圧Ｖｃｃは
、電源回路９により商用交流電源を降圧・整流・平滑し
て発生させても良いし、太陽電池と充電電池を組み合わ
せた電源や、電池電源等を°用いて供給しても良い、光
導電体３１と抵抗Ｒ０との接続点の電圧は、電圧比較器
３２の正入力端子に印加されている。電圧比較器３２の
負入力端子には、電源電圧Ｖｃｅを抵抗Ｒ，，Ｒ２で分
圧した基準電圧が印加されている。電圧比較器３２の正
入力端子の電圧が負入力端子の電圧よりも高いときには
、電圧比較器３２の出力は“Ｈｉｇｈ”レベルとなり、
正入力端子の電圧が負入力端子の電圧よりも低いときに
は、電圧比較器３２の出力は“Ｌ ｏｗ”レベルとなる
。したがって、電圧比較器３２の負入力端子の電圧に応
じて決まる所定照度よりも周囲照度が明るい場合には、
電圧比較器３２の出力は“Ｈｉｇｈ”レベルとなり、前
記所定照度よりも周囲照度が暗い場合には、電圧比較器
３２の出力は“Ｌｏｗ”レベルとなる。この電圧比較器
３の出力は、日照センサ３の出力として、潅水信号発生
部４に入力される。[Embodiment 1] Figure 2 is a circuit diagram of the first embodiment of the present invention, and Figure 1 (
In this embodiment, which embodies the configuration of a), an optical sensor including a photoconductor 31 is used as the sunlight sensor 3. The photoconductor 31 is made of CdS, for example, and its resistance value decreases as the amount of light irradiation increases, and increases as the amount of light irradiation decreases. The photoconductor 31 has a resistance R
0, and a low DC power supply voltage Vcc is applied to this series circuit. This power supply voltage Vcc may be generated by stepping down, rectifying, and smoothing the commercial AC power supply using the power supply circuit 9, or may be supplied using a power supply combining a solar cell and a rechargeable battery, a battery power supply, etc. The voltage at the connection point between the photoconductor 31 and the resistor R0 is applied to the positive input terminal of the voltage comparator 32. A reference voltage obtained by dividing the power supply voltage Vce by resistors R, , R2 is applied to the negative input terminal of the voltage comparator 32. When the voltage at the positive input terminal of the voltage comparator 32 is higher than the voltage at the negative input terminal, the output of the voltage comparator 32 becomes "High" level,
When the voltage at the positive input terminal is lower than the voltage at the negative input terminal, the output of the voltage comparator 32 becomes a "Low" level. Therefore, when the ambient illuminance is brighter than the predetermined illuminance determined according to the voltage at the negative input terminal of the voltage comparator 32,
The output of the voltage comparator 32 becomes a "High" level, and when the ambient illuminance is darker than the predetermined illuminance, the output of the voltage comparator 32 becomes a "Low" level. The output of this voltage comparator 3 is input to the irrigation signal generating section 4 as the output of the sunlight sensor 3.
第３図は本実施例に用いる土壌水分測定部１の概略構成
図である。水柱管１１は、透明なパイプよりなり、その
下端部には、素焼きのような透水性セラミックよりなる
透水性キャップ１２が装着されている、また、水柱管１
１の側面上方には、ダイヤフラム型の圧力センサー１３
が装着されている。FIG. 3 is a schematic diagram of the soil moisture measuring section 1 used in this example. The water column pipe 11 is made of a transparent pipe, and a water permeable cap 12 made of water permeable ceramic such as unglazed ceramic is attached to the lower end of the water column pipe 11.
A diaphragm-type pressure sensor 13 is installed above the side of 1.
is installed.
この土壌水分測定部１を使用するに際しては、上部の栓
１４を取り、予め煮沸して冷却した水を水柱管１１の中
に満たし、栓１４を、閉める。予め水を煮沸するのは水
中に含まれている空気を抜いて、脱気水をつくるためで
ある。水柱管１１の中には、空気が無い状態にしておく
。透水性キャップ１２の表面からは、水が浸み出してく
る。土壌に穴を開けて、水柱管１１を挿入し、透水性キ
ャップ１２と土壌とが良く密着するように静かに土壌を
固める。挿入後、１時間ぐらい経過してから測定を開始
する。土壌には水を吸い取ろうとする力があるため、土
壌が水柱管１１の中に入っている水を吸い取ろうとして
、水柱管１１の内部の気圧を下げる。このとき、土壌が
乾いているほど吸い取ろうとする力は大きく、圧力変化
は大きくなる。When using this soil moisture measuring section 1, remove the top plug 14, fill the water column pipe 11 with pre-boiled and cooled water, and close the plug 14. The reason for boiling water in advance is to remove the air contained in the water and create deaerated water. The water column pipe 11 is kept free of air. Water seeps out from the surface of the water permeable cap 12. A hole is made in the soil, a water column pipe 11 is inserted, and the soil is gently compacted so that the water permeable cap 12 and the soil come into close contact with each other. Measurement begins approximately one hour after insertion. Since soil has the ability to absorb water, the soil attempts to absorb the water contained in the water column pipe 11, thereby lowering the air pressure inside the water column pipe 11. At this time, the drier the soil, the greater the suction force and the greater the pressure change.
したがって、圧力測定値に基づいて土壌の乾き具合を知
ることができる。連続して測定する場合には、水柱管１
１の上部の透明部分に水が有るか無いかを確認し、無い
場合には、水を補給する。このとき、栓１４を開けると
、水柱管１１内の気圧が損なわれ、１時間ぐらい経過し
ないと測定を再開できない、そこで本実施例では、水柱
管１１の上端部に、２連式の注水用コック１５．１６を
設けている。上側の注水用コック１５を開いて、上端部
から水を入れると、注水用コック１５．１６の間の水滞
留部１７に水が溜まる０次に、上側の注水用コック１５
を閉じてから、下側の注水用コック１６を開くと、水滞
留部１７に溜まった水が注水用パイプ１８を介して水柱
管１１内に注入される。したがって、本実施例にあって
は、水柱管１１内に水を補給する際に、水柱管１１の上
端部の栓１４を開く必要はなく、水柱管１１内の気圧が
損なわれることはないから、連続的な測定が可能である
。水柱管１１の外周部には１０，１５．２０ｃｍという
ような目盛が付されており、植物の根の付近に透水性キ
ャップ１２が位置するように、作物に合わせて土壌に挿
入するものである。Therefore, it is possible to know how dry the soil is based on pressure measurements. For continuous measurements, water column pipe 1
Check whether there is water in the transparent part at the top of 1, and if there is not, replenish the water. At this time, if the stopper 14 is opened, the air pressure inside the water column tube 11 will be lost, and measurement cannot be resumed until approximately one hour has passed. A cock 15.16 is provided. When the upper water injection cock 15 is opened and water is poured from the upper end, water accumulates in the water retention area 17 between the water injection cocks 15 and 16.Next, the upper water injection cock 15
When the lower water injection cock 16 is opened after closing, the water accumulated in the water retention portion 17 is injected into the water column pipe 11 via the water injection pipe 18. Therefore, in this embodiment, when replenishing water into the water column pipe 11, there is no need to open the plug 14 at the upper end of the water column pipe 11, and the air pressure inside the water column pipe 11 is not impaired. , continuous measurement is possible. The outer circumference of the water column pipe 11 is marked with scales such as 10, 15, and 20 cm, and is inserted into the soil in accordance with the crop so that the water permeable cap 12 is positioned near the roots of the plant. .
土壌水分測定部１における圧力センサー１３からの検出
信号は、比較部２における増幅器２１にて増幅され、電
圧比較器２２の負入力端子に入力される。電圧比較器２
２の正入力端子には、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ１と可変
抵抗ＶＲの直列回路で分圧した基準電圧が印加されてい
る。ここでは、増幅器２１の出力として、土壌水分量が
多くなるほど高い電圧が得られるものとすると、土壌水
分量が電圧比較器２２の正入力端子に印加された基準電
圧に応じて決まる基準水分量よりも多いときには、電圧
比較器２２の出力は“Ｌｏｗ”レベルとなり、土壌水分
量が前記基準水分量以下であるときには、電圧比較器２
２の出力は“Ｈｉｇｈ”レベルとなる。この電圧比較器
２２の出力は、比較部２の出力として、潅水信号発生部
４に入力される。The detection signal from the pressure sensor 13 in the soil moisture measurement section 1 is amplified by the amplifier 21 in the comparison section 2 and input to the negative input terminal of the voltage comparator 22. Voltage comparator 2
A reference voltage obtained by dividing the power supply voltage Vcc by a series circuit of a resistor R1 and a variable resistor VR is applied to the positive input terminal of the resistor 2. Here, assuming that a higher voltage is obtained as the output of the amplifier 21 as the soil moisture content increases, the soil moisture content is higher than the reference moisture content determined according to the reference voltage applied to the positive input terminal of the voltage comparator 22. When the soil moisture content is high, the output of the voltage comparator 22 becomes "Low" level, and when the soil moisture content is less than the reference moisture content, the output of the voltage comparator 22 becomes "Low" level.
The output of No. 2 becomes "High" level. The output of this voltage comparator 22 is input to the irrigation signal generating section 4 as the output of the comparing section 2.
ここで、基準水分量の設定値は可変抵抗ＶＲを調整する
ことにより変えることができる。基準水分量は植物栽培
に必要な最低水分量以上の所定の値に設定すれば良く、
その値は栽培する植物の種類に応じて最適の値に設定す
れば良い、また、同じ植物でも、周囲照度に応じて、又
は周囲温度に応じて、若しくは別設の年間タイマーから
出力される季節情報に応じて可変としても良い。Here, the set value of the reference moisture content can be changed by adjusting the variable resistor VR. The standard moisture content can be set to a predetermined value that is greater than or equal to the minimum moisture content required for plant cultivation.
The value can be set to the optimal value depending on the type of plant being cultivated, and even for the same plant, it can be set according to the ambient illuminance, ambient temperature, or the season output from a separate annual timer. It may be variable depending on the information.
潅水信号発生部４は、上述の比較部２と日照センサ３の
出力信号を入力とするＡＮＤ回路４１を備えている。こ
のＡＮＤ回路４１の出力は、比較部２の出力が“Ｈｉｇ
ｈ”レベルで、且つ、日照センサ３の出力も“Ｈｉｇｈ
″レベルであるときにのみ、つまり、測定された土壌水
分量が基準水分量以下で、且つ、周囲照度が所定照度以
上であるときにのみ、“Ｈｉｇｈ”レベルとなる。ＡＮ
Ｄ回路４１の出力が“Ｈｉｇｈ”レベルとなると、抵抗
Ｒ４を介してトランジスタ４２にベース電流が流れ、ト
ランジスタ４２が導通して、リレーコイル４３が通電さ
れ、リレー接点４４が閉じる。このリレー接点４４が閉
成されたときに潅水ポンプが通電されるように配線して
おけば、日照時間中に土壌が乾燥した場合にのみ潅水を
行うことができる。なお、潅水ポンプの代わりに、給水
管を開閉する電磁弁を制御するようにしても良い。The irrigation signal generation section 4 includes an AND circuit 41 that receives the output signals of the above-mentioned comparison section 2 and the sunlight sensor 3 as inputs. The output of the AND circuit 41 indicates that the output of the comparator 2 is “High”.
h” level, and the output of the sunlight sensor 3 is also “High.
"High" level only when the measured soil moisture content is below the reference moisture content and the ambient illuminance is above the predetermined illuminance.AN
When the output of the D circuit 41 becomes "High" level, a base current flows through the transistor 42 via the resistor R4, the transistor 42 becomes conductive, the relay coil 43 is energized, and the relay contact 44 is closed. If the irrigation pump is wired so that it is energized when the relay contact 44 is closed, irrigation can be performed only when the soil is dry during sunshine hours. Note that instead of the irrigation pump, a solenoid valve that opens and closes the water supply pipe may be controlled.
［実施例２］
第４図は本発明の第２実施例のプロ・ンク回路図であり
、第１１ｆｌ（ｂ）の構成を具体化したものである。土
壌水分測定部１ ｍ、 １ ｂ、・・・、１ｎとしては
、第３図に図示した構成を用いることができる。各土壌
水分測定部１ ａ、 １ ｂ、・・・、１ｎか−らの測
定信号は、それぞれ信号選択部５のアナログスイッチＳ
ｔ、Ｓｂ。[Embodiment 2] FIG. 4 is a block circuit diagram of a second embodiment of the present invention, which embodies the configuration of the 11th fl(b). As the soil moisture measuring sections 1 m, 1 b, . . . , 1 n, the configuration illustrated in FIG. 3 can be used. The measurement signals from each soil moisture measuring section 1a, 1b, .
t, Sb.
・・・、Ｓｎに入力される。アナログスイッチＳ ａ、
Ｓ ｂ。. . . is input to Sn. Analog switch S a,
Sb.
・・・、Ｓｎは、外部からの制御信号によりオン状態と
オフ状態とを切換可能な半導体スイッチであり、本実施
例では、リングカウンタ６４の出力Ｑ ａ 、 Ｑ ｂ
。..., Sn are semiconductor switches that can be switched between an on state and an off state by an external control signal, and in this embodiment, the outputs Q a , Q b of the ring counter 64
.
・・・、 Ｑ ｎによりアナログスイッチＳ ａ、 Ｓ
ｂ、・・・、Ｓｎを制御している。リングカウンタ６
４の出力Ｑ ａ 、 Ｑ ｂ 。..., analog switch S a, S by Q n
b, ..., Sn are controlled. ring counter 6
4 outputs Q a , Q b .
・・・、 Ｑ ｎのうち、いずれか１つは“Ｌｏ曽”レ
ベルであり、その出力に対応するアナログスイッチはオ
ン状態となり、他の出力は°’Ｈｉｇｈ”レベルであり
、それらの出力に対応するアナログスイッチはオフ状態
となる。したがって、アナログスイッチＳａ。..., any one of Q n is at the "Lo" level, the analog switch corresponding to that output is in the on state, and the other outputs are at the °'High" level, and their outputs are in the on state. The corresponding analog switch is turned off. Therefore, the analog switch Sa.
Ｓｂ、・・・、Ｓｎは、いずれか１つだけがオン状態で
、他は全てオフ状態となっている。リングカウンタ６４
の出力Ｑ ａ 、 Ｑ ｂ 、・・・、Ｑｎのうち、“
Ｌｏｗ”レベルとなる出力は順次切替わり、例えば、最
初は出力Ｑａが“Ｌｏｗ”レベルで、次に出力Ｑｂが“
Ｌｏｗ”レベルとなり、以下、順次切替わり、最後に出
力Ｑｎが“Ｌｏｗ″レベルとなり、その後、再び出力Ｑ
ａが“Ｌｏ−”レベルとなり、以下、同じ動作を繰り返
す。Only one of Sb, . . . , Sn is in an on state, and all the others are in an off state. ring counter 64
Among the outputs Q a , Q b , ..., Qn, “
The outputs that go to the "Low" level are switched sequentially. For example, first the output Qa is at the "Low" level, then the output Qb is at the "Low" level.
After that, the output Qn becomes "Low" level, and then the output Qn becomes "Low" level, and then the output Qn changes again.
a goes to "Lo-" level, and the same operation is repeated thereafter.
このため、アナログスイッチＳａ、Ｓｂ、・・・、Ｓｎ
は順次オン状態となり、土壌水分測定部１ ｍ、 １
ｂ、・・・。For this reason, analog switches Sa, Sb, ..., Sn
are turned on one after another, and soil moisture measuring sections 1 m, 1
b...
１ｎの測定信号が潅水信号発生部６に順次入力される。1n measurement signals are sequentially input to the irrigation signal generator 6.
潅水信号発生部６では、アナログ信号として入力された
測定信号がＡ／Ｄ変換器６１により複数ビットよりなる
デジタル信号に変換されて、デジタルコンパレータ６０
に入力される。このデジタルコンパレータ６０には、デ
ジタルスイッチ６２にて設定された複数ビットのデジタ
ル信号よりなる基準信号が入力されて、再入力がデジタ
ル的に比較される。土壌水分の測定信号が基準信号以下
であるときには、デジタルコンパレータ６０の出力は“
Ｈｉｇｈ”レベルとなり、土壌水分の測定信号が基準信
号より大きいときには、デジタル信号ノ＜レータ６０の
出力は“Ｌｏｗ”レベルとなる。このデジタルコンパレ
ータ６０の出力は、潅水信号発生部６の出力として、信
号分配部７に入力されている。In the irrigation signal generation section 6, the measurement signal input as an analog signal is converted into a digital signal consisting of a plurality of bits by the A/D converter 61, and then sent to the digital comparator 60.
is input. A reference signal consisting of a multi-bit digital signal set by a digital switch 62 is input to this digital comparator 60, and the re-input is digitally compared. When the soil moisture measurement signal is less than the reference signal, the output of the digital comparator 60 is “
When the soil moisture measurement signal is at a "High" level and is larger than the reference signal, the output of the digital signal regulator 60 is at a "Low" level. The signal is input to the signal distribution section 7.
タイミング制御回路６３は、Ａ／Ｄ変換器６１とリング
カウンタ６４の動作タイミングを制御して、いる、まず
、リングカウンタ６４にクロック信号を与えて、リング
カウンタ６４をカウント動作させることにより、アナロ
グスイッチＳａ〜Ｓｎを切り替える。アナログスイッチ
Ｓａ〜Ｓｎの切替動作が終了したタイミングでＡ／Ｄ変
換器６１を動作させる。Ａ／Ｄ変換器６１が動作を終了
して、デジタルコンパレータ６０から信号分配部７に信
号が入力されると、再びリングカウンタ６４にクロック
信号を与えて、以下、同じ動作を繰り返すものである。The timing control circuit 63 controls the operation timing of the A/D converter 61 and the ring counter 64. First, by giving a clock signal to the ring counter 64 and causing the ring counter 64 to perform a counting operation, the timing control circuit 63 controls the operation timing of the A/D converter 61 and the ring counter 64. Switch Sa to Sn. The A/D converter 61 is operated at the timing when the switching operations of the analog switches Sa to Sn are completed. When the A/D converter 61 completes its operation and a signal is input from the digital comparator 60 to the signal distribution section 7, the clock signal is again given to the ring counter 64, and the same operation is repeated thereafter.
信号分配部７では、上述のデジタルコンパレータ６０の
出力がＤフリップフロップＦ Ｆａ、Ｆ Ｆ：ｂ。In the signal distribution section 7, the output of the digital comparator 60 described above is applied to the D flip-flops FFa, FF:b.
・・・、ＦＦｎのデータ人力りに入力されている。各Ｄ
フリップフロップＦＦａ、ＦＦｂ、・・・、ＦＦｎのク
ロック入力Ｃには、リングカウンタ６４の出力Ｑ ａ
、 Ｑ ｂ 。..., the data of FFn is input manually. Each D
The clock input C of the flip-flops FFa, FFb, . . . , FFn is connected to the output Qa of the ring counter 64.
, Qb.
・・・、Ｑｎがそれぞれ入力されている。リングカウン
タ６４の出力Ｑａが“Ｌｏ−”レベルから“Ｈｉｇｈ”
レベルに変化すると、ＤフリップフロップＦＦａはデー
タ人力りの状態をラッチして、Ｑ出力として保持する。..., Qn are each input. The output Qa of the ring counter 64 changes from “Lo-” level to “High”
When the level changes, the D flip-flop FFa latches the data input state and holds it as the Q output.
したがって、リングカウンタ６４の出力Ｑａが“Ｌｏｗ
”レベルであるときの潅水信号発生部６の出力、つまり
デジタルコンパレータ６０の出力は、Ｄフリップフロッ
プＦＦａのＱ出力として記憶保持される。このＤフリッ
プフロップＦＦａのＱ出力は、潅水装置８ａの制御信号
となる。他のＤフリップフロップＦＦｂ、・・・、ＦＦ
ｎも同様の動作を行い、土壌水分測定部１ｂ、・・・、
ｌｎの測定信号に応じて潅水信号発生部６にて発生され
た潅水信号をラッチし、潅水装置８ｂ、・・・、８ｎの
制御信号として出力する。Therefore, the output Qa of the ring counter 64 is “Low”.
The output of the irrigation signal generator 6 when the level is 1, that is, the output of the digital comparator 60, is stored and held as the Q output of the D flip-flop FFa.The Q output of the D flip-flop FFa is becomes a signal.Other D flip-flops FFb,..., FF
n also performs the same operation, and the soil moisture measurement units 1b, . . .
The irrigation signal generated by the irrigation signal generator 6 in response to the measurement signal ln is latched and output as a control signal for the irrigation devices 8b, . . . , 8n.
したがって、本実施例にあっては、アナログ的な測定信
号をデジタル的に精度良く測定するためのＡ／Ｄ変換器
６１や、基準信号と精度良く比較するためのデジタルコ
ンパレータ６０及びデジタルスイッチ６２などを、複数
個の土壌水分測定部１ ａ、−１ｂ、・・・、１ｎ及び
複数個の潅水装置８ａ、８ｂ、・・・。Therefore, in this embodiment, an A/D converter 61 for accurately measuring an analog measurement signal digitally, a digital comparator 60 and a digital switch 62 for accurately comparing with a reference signal, etc. , a plurality of soil moisture measuring units 1a, -1b, . . . , 1n and a plurality of irrigation devices 8a, 8b, .
８ｎについて共用することができ、装置全体のコスト並
びに所要スペースを大幅に削減することができるもので
ある。8n can be shared, and the cost and space required for the entire device can be significantly reduced.
このため、１台の潅水信号発生装置で広い面積の圃場に
おける土壌水分の管理を行うことができ、広い面積での
部分的な土壌の乾燥を検出し、潅水ポンプや電磁弁を個
別に動かして、植物の必要とする時期にタイミング良く
自動的に潅水することができるものである。Therefore, a single irrigation signal generator can manage soil moisture in a wide field, detecting partial soil dryness over a wide area, and operating irrigation pumps and solenoid valves individually. , it is possible to automatically irrigate plants in a timely manner when they need it.
［実施例３］ 第５図は本発明の第３実施例のブロック回路図である。[Example 3] FIG. 5 is a block circuit diagram of a third embodiment of the present invention.
本実施例にあっては、潅水信号出力端子付きの従来の土
壌水分測定装置Ａ（例えば、特願昭６２−１８８４６５
号出願に開示された装置）をそのまま利用して、その潅
水信号出力端子に日照センサ３を直列的に接続したもの
である。In this embodiment, a conventional soil moisture measuring device A with an irrigation signal output terminal (for example, Japanese Patent Application No. 188465/1986) is used.
This device utilizes the device disclosed in the No. 1 application as is, and connects a sunlight sensor 3 in series to its irrigation signal output terminal.
本実施例における日照センサ３は、出力素子として電力
制御用のＭＯＳＦＥＴ３５を使用している０Ｍ０３ＦＥ
Ｔ３５のゲート・ソース間には、光を受光すると起電力
を発生する光起電力素子の直列アレイ３３が接続される
と共に、抵抗３４が並列接続されている０周囲照度が高
い場合には、光起電力素子の直列アレイ３３に高い電圧
が発生し、ＭＯＳＦＥＴ３５のゲート・ソース間電圧が
上昇して、ＭＯＳＦＥＴ３５のドレイン・ソース間が導
通する０周囲照度が低い場合には、光起電力素子の直列
アレイ３３に発生する電圧が低いので、ＭＯＳＦＥＴ３
５のゲート・ソース間電圧は低下し、ＭＯＳＦＥＴ３５
のトレイン・ソース間は導通しなくなる。ＭＯＳＦＥＴ
３５のドレインは土壌水分測定装置Ａの一方の出力端子
に接続され、ソースは潅水装置８の一方の制御入力端子
に接続されている。また、土壌水分測定装置Ａの他方の
出力端子は潅水装置８の他方の制御入力端子に接続され
ている。The sunlight sensor 3 in this embodiment is a 0M03FE sensor that uses a MOSFET 35 for power control as an output element.
A series array 33 of photovoltaic elements that generate an electromotive force when receiving light is connected between the gate and source of T35, and a resistor 34 is connected in parallel. A high voltage is generated in the series array 33 of the photovoltaic elements, and the gate-source voltage of the MOSFET 35 increases, causing conduction between the drain and source of the MOSFET 35.0 When the ambient illuminance is low, the series array of photovoltaic elements increases. Since the voltage generated in array 33 is low, MOSFET 3
The gate-source voltage of MOSFET 35 decreases, and MOSFET 35
There is no conduction between the train and the source. MOSFET
The drain of 35 is connected to one output terminal of the soil moisture measuring device A, and the source is connected to one control input terminal of the irrigation device 8. Further, the other output terminal of the soil moisture measuring device A is connected to the other control input terminal of the irrigation device 8.
土壌水分測定部１により測定された土壌水分量が基準水
分量以下である場合には、土壌水分測定装置Ａの潅水信
号出力端子間のリレー接点が閉成される。このとき、周
囲照度が高くて日照センサ３のＭＯＳＦＥＴ３５が導通
していれば、潅水装置８が駆動されるが、周囲照度が低
くて日照センサ３のＭＯＳＦＥＴ３５が導通していなけ
れば、潅水装置８は駆動されない。したがって、本実施
例にあっては、土壌水分測定装置Ａの潅水信号出力端子
と日照センサ３のＭＯＳＦＥＴ３５との直列回路が、潅
水信号発生部を構成していることになる。When the soil moisture content measured by the soil moisture measurement unit 1 is equal to or less than the reference moisture content, the relay contact between the irrigation signal output terminals of the soil moisture measurement device A is closed. At this time, if the ambient illuminance is high and the MOSFET 35 of the sunlight sensor 3 is conductive, the irrigation device 8 will be driven, but if the ambient illuminance is low and the MOSFET 35 of the sunlight sensor 3 is not conductive, the irrigation device 8 will be driven. Not driven. Therefore, in this embodiment, the series circuit of the irrigation signal output terminal of the soil moisture measuring device A and the MOSFET 35 of the sunlight sensor 3 constitutes the irrigation signal generation section.
なお、日照センサ３は上述した構成に限らず、街灯の夜
間点灯制御に用いられる安価な昼光センサを用いても構
わないし、フォトダイオード、フォトトランジスタ、太
陽電池、その他所型の光センサを用いて構成しても良い
。Note that the sunlight sensor 3 is not limited to the above-mentioned configuration, and may be an inexpensive daylight sensor used for nighttime lighting control of street lights, or may be a photodiode, phototransistor, solar cell, or other type of light sensor. It may be configured as follows.
［発明の効果］
本発明は上述のように、土壌水分量が基準水分量以下と
なったときに潅水信号を発生する装置において、周囲照
度が所定照度以上であることを検出する日照センサを設
けて、周囲照度が所定照度以上でない場合には、潅水信
号を発生しないようにしたから、夜間に潅水信号が発生
することを完全に防止できるという効果がある。[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides a device that generates an irrigation signal when the soil moisture content falls below a reference moisture content, which is provided with a sunlight sensor that detects that the ambient illuminance is equal to or higher than a predetermined illuminance. Since the irrigation signal is not generated when the ambient illuminance is not higher than the predetermined illuminance, it is possible to completely prevent the irrigation signal from being generated at night.
また、複数個の土壌水分測定部からの測定信号−を信号
選択部により選択し、潅水信号発生部にて測定信号と基
準信号を比較することにより発生した潅水信号を信号分
配部により各土壌水分測定部に対応する潅水装置に供給
するように構成すれば、広い面積について土壌水分量を
きめ細かく管理することができ、しかも潅水信号の発生
に必要な回路を複数個の土壌水分測定部と複数個の潅水
装置について共用することができるので、土壌水分の管
理に要する装置のコストを大幅に低減することができる
という効果がある。In addition, the signal selection section selects the measurement signals from the plurality of soil moisture measurement sections, and the irrigation signal generated by comparing the measurement signal and the reference signal at the irrigation signal generation section is sent to the signal distribution section for each soil moisture measurement section. If configured to supply water to the irrigation device corresponding to the measurement section, soil moisture content can be precisely managed over a wide area, and the circuit required to generate the irrigation signal can be connected to multiple soil moisture measurement sections and multiple Since the irrigation equipment can be shared, the cost of the equipment required for soil moisture management can be significantly reduced.
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の基本構成を示すブロッ
ク図、第２図は本発明の第１実施例の回路図、第３図は
同上に用いる土壌水分測定部の概略構成図、第４図は本
発明の第２実施例のブロック回路図、第５図は本発明の
第３実施例のブロック回路図である。
１．ｌａ、ｌｂ、・・・、Ｉｎは土壌水分測定部、２ζ
よ比較部、３は日照センサ、４．６は潅水信号発生部、
５は信号選択部、７は信号分配部、８ ａ 、 ８ ｂ
、・・・。
８ｎは潅水装置である。Figures 1 (a) and (b) are block diagrams showing the basic configuration of the present invention, Figure 2 is a circuit diagram of the first embodiment of the present invention, and Figure 3 is a schematic configuration of the soil moisture measuring section used in the same. 4 are block circuit diagrams of a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block circuit diagram of a third embodiment of the present invention. 1. la, lb, ..., In are soil moisture measurement parts, 2ζ
3 is the sunlight sensor, 4.6 is the irrigation signal generator,
5 is a signal selection section, 7 is a signal distribution section, 8 a, 8 b
,... 8n is an irrigation device.
Claims (2)
分測定部にて測定された土壌水分量を基準水分量と比較
する比較部と、周囲照度が所定照度以上であることを検
出する日照センサと、日照センサにより周囲照度が所定
照度以上であることが検出され且つ比較部にて土壌水分
量が基準水分量以下であることが検出されたときに潅水
を指示する信号を発生する潅水信号発生部とを備えて成
ることを特徴とする潅水信号発生装置。(1) A soil moisture measurement unit that measures soil moisture content, a comparison unit that compares the soil moisture content measured by the soil moisture measurement unit with a reference moisture content, and detects that ambient illumination is equal to or higher than a predetermined illuminance. A sunlight sensor and an irrigation system that generates a signal instructing irrigation when the sunlight sensor detects that the ambient illuminance is above a predetermined illuminance and the comparing section detects that the soil moisture content is below the reference moisture content. An irrigation signal generating device comprising: a signal generating section.
分測定部と、各土壌水分測定部にそれぞれ対応して設け
られる複数個の潅水装置と、各土壌水分測定部にて発生
される複数の測定信号のうちの１つを選択する信号選択
部と、信号選択部にて選択された測定信号を基準水分量
に応じて設定される基準信号と比較して土壌水分量が基
準水分量以下であるときに潅水を指示する信号を発生す
る潅水信号発生部と、信号選択部にて選択された土壌水
分測定部に対応する潅水装置に潅水信号発生部からの信
号を供給する信号分配部とを備えて成ることを特徴とす
る潅水信号発生装置。(2) A plurality of soil moisture measurement units that generate soil moisture measurement signals, a plurality of irrigation devices provided corresponding to each soil moisture measurement unit, and signals generated by each soil moisture measurement unit. A signal selection section that selects one of the plurality of measurement signals, and a measurement signal selected by the signal selection section is compared with a reference signal set according to the reference moisture content to determine whether the soil moisture content is the reference moisture content. An irrigation signal generation unit that generates a signal instructing irrigation when An irrigation signal generator comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63041472A JP2603680B2 (en) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | Irrigation signal generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63041472A JP2603680B2 (en) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | Irrigation signal generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215221A true JPH01215221A (en) | 1989-08-29 |
| JP2603680B2 JP2603680B2 (en) | 1997-04-23 |
Family
ID=12609304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63041472A Expired - Lifetime JP2603680B2 (en) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | Irrigation signal generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2603680B2 (en) |
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| JP2001186824A (en) * | 2000-01-05 | 2001-07-10 | Kohshin Rubber Co Ltd | Method for controlling application of water and fertilizer for soil hydroponics and device therefor |
| CN105557472A (en) * | 2015-12-15 | 2016-05-11 | 重庆财信合同能源管理有限公司 | Water saving system for gardens of housing estate |
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1988
- 1988-02-24 JP JP63041472A patent/JP2603680B2/en not_active Expired - Lifetime
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