JPH09121699A - 灌水方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 植物へは必要な場合に確実に灌水でき、クレ
イグランドに対してはスポーツ毎に適切な土壌水分状態
に制御でき、目的のスポーツに適したグランドクオリテ
ィを確保できる。 【解決手段】 一定の範囲の土壌水分量を計測できる土
壌水分センサー１を複数本土壌中に設置し、この土壌水
分センサー１をパソコン５に接続して、パソコン５で土
壌水分センサー１の計測したデータをリアルタイムでモ
ニターできるようにし、また、土壌水分センサー１によ
る土壌水分量の計測結果にもとづいて灌水量を調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、公園など屋外の緑
化、アトリウム内の緑化、屋上、壁面などの人工盤上の
緑化、ゴルフ場、サッカー、ラグビー、野球などの芝草
のスポーツグランド、水田、畑、果樹園、サッカー、ラ
グビー、野球などのクレイグランド、幼稚園、小学校、
中学校、高等学校などのクレイグランド、屋内ドーム内
の芝草のグランド、屋内ドーム内のクレイグランドその
他における灌水方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、植物への灌水については、これを
自動的に行う場合は植物の植えられている土壌水分状態
に関係なくタイマーでスプリンクラー、灌水チューブな
どを作動させている。

【０００３】また、クレイグランドの整備は、その整備
方法の一つの手段として、灌水を行ってグランドの状
態、特にグランドの硬さを使用目的のスポーツに適した
状態に整えることが行われている。その作業はグランド
キーパーが長年の経験で行っている。

【０００４】さらにクレイグランドにおいて、グランド
表面の埃が頻繁に発生し、グランド表面の整備だけでな
く、周囲の施設全体の清掃作業も頻繁に行なわなければ
ならない。その対策としてはグランドの表面に散水する
ことで対応している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の灌水制御で
は、植物の必要とする土壌水分に関係なくタイマーでス
プリンクラー、灌水チューブなどを作動させているた
め、降雨の直後に灌水を行う場合があったりして、植物
にとって必要な時に十分であり、かつ過剰にならないよ
うな常に植物にとって適した土壌水分の管理が行うこと
ができない。

【０００６】また、灌水時間がタイマーで制御されてい
るので、植物の生育具合によって毎回一定量の灌水を行
っても、植物の葉などにかかり土壌まで届く水量が一定
量でないため、土壌を植物にとって適した状態の土壌水
分量に制御できない。

【０００７】一方、クレイグランドの整備における散水
作業は、グランドキーパーが経験と勘によって適正な散
水量の調整を行っているが、使用目的のスポーツに必要
なグランドの硬さを調節するために必要な土壌が計測さ
れていない。したがって、グランドキーパーしかグラン
ド管理作業が行えないことになる。さらに、この技術を
習得するには長い年月が必要となる。

【０００８】クレイグランド表面に頻繁に発生する埃に
対し、埃が発生してから対策としてグランドの表面に散
水している。埃の発生直前に予防散水が行われていな
い。クレイグランドの埃は、グランドの使用の有無に関
わらず発生するため、その対応のためにグランドキーパ
ーが、常駐しなければならない。

【０００９】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、植物へは必要な場合に確実に灌水でき、クレイグラ
ンドに対してはスポーツ毎に適切な土壌水分状態に制御
でき、目的のスポーツに適したグランドクオリティを確
保できる灌水方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、一定の範囲の土壌水分量を計測でき
る土壌水分センサーを複数本土壌中に設置し、この土壌
水分センサーをコンピュータに接続して、コンピュータ
で土壌水分センサーの計測したデータをリアルタイムで
モニターできるようにし、また、土壌水分センサーによ
る土壌水分量の計測結果にもとづいて灌水量を調整する
ことを要旨とするものである。

【００１１】第２に、灌水量または散水量の調整は、コ
ンピュータの出力で給水管または給水タンクを取付けた
電磁弁を開閉制御することで行うこと、第３に、コンピ
ュータは設置した土壌水分センサー毎に土壌水分の制御
基準値の乾燥限界値（灌水開始値）と湿潤限界値（灌水
停止値）が任意に設定でき、この２つの基準値の範囲に
計測値が入っていれば、適正な土壌水分状態と判断し
て、土壌水分センサーの計測値が設定した乾燥限界値
（灌水開始値）より乾燥していた場合は、電磁弁に開放
の指示が送られ灌水が開始され、土壌水分センサーの計
測値が設定した湿潤限界値（灌水停止値）より湿潤した
ら、電磁弁に閉鎖の指示が送られ灌水を停止すること、
第４に、コンピュータでは、計測データを表形式で数字
のみで表示するほか、土壌水分等水分線やメッシュ状に
土壌水分状態を色分けしてビジュアルに表示することを
要旨とするものである。

【００１２】請求項１記載の本発明によれば、灌水対象
となる土壌の土壌水分状態を直接計測して灌水を行うた
め、植物が必要な場合に確実に灌水でき、植物に必要な
水量を確実に灌水でき、スポーツ毎に適切な土壌水分状
態に制御でき、目的のスポーツに適したグランドクオリ
ティーを確保でき、埃の発生を予測して、事前に灌水を
して埃の発生を防ぐこともできる。さらに土壌水分状態
を複数の土壌水分センサーで一定時間に計測するので、
土壌中の水分状態の変化を把握することができる。土壌
水分状態を複数の土壌水分センサーで計測するので、土
壌中の水分状態を平面（二次元）または立体（三次元）
で把握することができ、しかも土壌中の水分状態の変化
を平面または立体で把握することができるので、個々の
灌水装置毎に適当な灌水量を制御することができる。

【００１３】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて灌水装置を個別に自動制御できるため、灌水が
必要な場所だけ灌水ができる。

【００１４】請求項３記載の本発明によれば、土壌水分
センサー毎に灌水基準を設定でき、灌水装置を個別に制
御できるため、要求水分量の異なる植物を同時に管理で
きる。

【００１５】請求項４記載の本発明によれば、土壌水分
計測データをマッピング（土壌水分等水分線やメッシュ
状に土壌水分状態を色分けして表示）するため、ビジュ
アルな表示ができる。また、土壌水分計測データをマッ
ピングするため、任意な位置の土壌水分状態を判断で
き、さらに、土壌水分計測データをマッピングしたビジ
ュアルな表示ができるため、人間が灌水作業を行う場合
の判断資料になり、未熟練作業員でも適切な灌水作業が
行える。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について詳細に説明する。図１は本発明の灌水方法の１
実施形態を示す説明図で、図中１は一定の範囲の土壌水
分量を計測できる土壌水分センサーで、この土壌水分セ
ンサー１を複数本土壌中に適宜間隔で設置する。

【００１７】前記土壌水分センサー１は植物の水分管理
を目的に土壌水分量を制御する場合は、一定の範囲のｐ
Ｆ値（例えばｐＦ１．５〜ｐＦ３．０）を計測できるも
のとし、また、クレイグランドの水分管理を目的に土壌
水分量を制御する場合は、％で計測できるものが望まし
い。

【００１８】土壌水分センサー１は切換ユニット２に接
続され、この切換ユニット２は電源ユニット３を介して
（出力機能付き）データロガー４に接続されて、土壌水
分センサー１で計測したデータは、データロガー４で記
録される。

【００１９】さらに、このデータロガー４はコンピュー
タあるパソコン５に接続され、土壌水分センサー１で計
測したデータはパソコン５でリアルタイムでモニターで
きるようにした。

【００２０】このモニターに関しては、パソコン５で
は、計測データを表形式で数字のみで表示するほか、ビ
ジュアルな表示方法として、図２に示すように、土壌水
分等水分線や、図３に示すようにメッシュ状に土壌水分
状態を色分けして表示する。図中αは土壌水分計測点
（土壌水分センサー１の設置位置）である。

【００２１】図２における土壌水分等水分線での表示で
はその画面上には、土壌水分の状態と一緒に、サッカー
グラウンドの場合はフィールドを示すラインや庭園の場
合は立木、芝草、池などを重ねて表示することができる
ようにした。

【００２２】このように土壌水分等水分線やメッシュ状
に土壌水分状態を色分けして表示するためには、土壌水
分センサー１間の計測値の差から計算を行い、任意の地
点の土壌水分状態を推定する。

【００２３】また、土壌水分の状態をビジュアルに表示
した画面は、カラープリントできるようにして、このカ
ラープリントは、灌水作業を人間が行う場合の判断資料
として活用する。

【００２４】一方、灌水装置７としてはスプリンクラー
10を利用するもので、このスプリンクラー10に送水する
給水管８には電磁弁９が配置されるが、この電磁弁９は
切換ユニット６を介してパソコン５に接続され、土壌水
分センサー１で計測した土壌水分データからパソコン５
が土壌水分の状態をモニタリングしながらスプリンクラ
ー10の灌水装置７の個々の電磁弁９の開閉時間を制御す
ることで灌水量を自動的に制御して、常に適正な土壌水
分状態を確保、維持できるようにした。

【００２５】このような自動制御を行うには、パソコン
５で設置した土壌水分センサー１毎に土壌水分の制御基
準値の乾燥限界値（灌水開始値）と湿潤限界値（灌水停
止値）が任意に設定でき、パソコン５はこの２つの基準
値の範囲に計測値が入っていれば、適正な土壌水分状態
と判断する。

【００２６】そして、土壌水分センサー１の計測値が設
定した乾燥限界値（灌水開始値）より乾燥していた場合
は、パソコン５や切換ユニット６より、灌水装置７の給
水管８に設置された電磁弁９に開放の指示が送られ灌水
を開始する。

【００２７】一方、土壌水分センサー１の計測値が設定
した湿潤限界値（灌水停止値）より湿潤したら、パソコ
ン５や切換ユニット６より電磁弁９に閉鎖の指示が送ら
れ灌水を停止する。なお、灌水目的が植物の維持管理の
場合は、対象の植物の生理に合わせて、灌水禁止時間を
設定することができる。

【００２８】なお、土壌水分センサー１、切換ユニット
２、電源ユニット３、データロガー４、パソコン５、切
換ユニット６、電磁弁９の間の信号の送受信は、有線
（実線）または無線（点線）で行われる。

【００２９】他の実施形態として前記灌水装置７として
は図４に示すように有孔管11による地中灌水の場合、図
５に示すように有孔管11による地表灌水の場合、図６に
示すように散水銃12による灌水の場合、図７に示すよう
に排水ポンプ14ａを排水管14に備えた貯水槽13による底
盤灌水の場合、図８に示すように移動式散水機15による
灌水の場合がある。

【００３０】この図４〜図８に示すいずれの場合でも、
給水管８に設置された電磁弁９の開閉時間をパソコン５
で制御することで灌水量を自動制御することができる。

【００３１】また、先に述べたように灌水装置の自動制
御を行わない場合でも、土壌水分の等水分線やメッシュ
に土壌水分状態を色分けした土壌水分のマッピング情報
は一目見て判断できる形で表示されているので、灌水作
業者の判断基準に利用することが可能であり、図９に示
すような散水車16による灌水も行うことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の灌水方法は、
灌水を行う対象の土壌中に複数の土壌水分センサーを設
置して、複数の土壌水分センサーで計測した土壌水分デ
ータからコンピュータで土壌水分等水分線やメッシュ状
に土壌水分状態を色分けする方法などで土壌水分状態の
マッピングを行い、この情報により、土壌水分の状態を
モニタリングしながらスプリンクラーや灌水チューブな
どの灌水装置の個々の電磁弁の開閉時間を制御すること
で灌水量を制御して、常に適正な土壌水分状態を確保、
維持できるものである。

【００３３】また、灌水装置の自動制御を行わない場合
でも、土壌水分の等水分線やメッシュに土壌水分状態を
色分けした土壌水分のマッピング情報は一目見て判断で
きる形で表示されているので、灌水作業者の判断基準に
利用することができる。

【００３４】さらに、土壌水分状態を複数の土壌水分セ
ンサーで一定時間に計測するので、土壌中の水分状態の
変化を把握することができる。

【００３５】これに加えて、土壌水分状態を複数の土壌
水分センサーで計測するので、土壌中の水分状態を平面
（２次元）または立体（三次元）で把握することがで
き、土壌中の水分状態の変化を平面または立体で把握す
ることができるので、個々の灌水装置毎に適当な灌水量
を制御することができるものである。

【００３６】以下、個々の効果を列挙する。 土壌水分計測データをマッピング（土壌水分等水分線
やメッシュ状に土壌水分状態を色分けして表示）するた
め、ビジュアルな表示ができる。 土壌水分計測データをマッピングするため、任意な位
置の土壌水分状態を判断できる。 土壌水分計測データをマッピングしたビジュアルな表
示ができるため、人間が灌水作業を行う場合の判断資料
になり、未熟練作業員でも適切な灌水作業が行える。 灌水対象となる土壌の土壌水分状態を直接計測して灌
水を行うため、植物が必要な場合に確実に灌水できる。 灌水対象となる土壌の土壌水分状態を直接計測して灌
水を行うため、植物に必要な水量を確実に灌水できる。 灌水装置を個別に制御できるため、灌水が必要な場所
だけ灌水ができる。 土壌水分センサー毎に灌水基準を設定でき、灌水装置
を個別に制御できるため 、要求水分量の異なる植物を
同時に管理できる。 灌水対象となる土壌の土壌水分状態を直接計測して灌
水を行うため、スポーツ毎に適切な土壌水分状態に制御
でき、目的のスポーツに適したグランドクオリティーを
確保できる。 灌水対象となる土壌の土壌水分状態を直接計測するた
め、埃の発生を予測して、事前に灌水をして埃の発生を
防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の灌水方法の１実施形態を示す説明図で
ある。

【図２】モニター画面の１例を示す正面図である。

【図３】モニター画面の他例を示す正面図である。

【図４】灌水装置の第２例を示す説明図である。

【図５】灌水装置の第２例を示す説明図である。

【図６】灌水装置の第３例を示す説明図である。

【図７】灌水装置の第４例を示す説明図である。

【図８】灌水装置の第５例を示す説明図である。

【図９】灌水の他例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…土壌水分センサー ２…切換ユニット ３…電源ユニット ４…データロガー ５…パソコン ６…切換ユニット ７…灌水装置 ８…給水管 ９…電磁弁 10…スプリンクラ
ー 11…有孔管 12…散水銃 13…貯水槽 14…排水管 14ａ…排水ポンプ 15…移動式散水機 16…散水車

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の範囲の土壌水分量を計測できる土
   壌水分センサーを複数本土壌中に設置し、この土壌水分
   センサーをコンピュータに接続して、コンピュータで土
   壌水分センサーの計測したデータをリアルタイムでモニ
   ターできるようにし、また、土壌水分センサーによる土
   壌水分量の計測結果にもとづいて灌水量を調整すること
   を特徴とする灌水方法。
2. 【請求項２】 灌水量または散水量の調整は、コンピュ
   ータの出力で給水管または給水タンクを取付けた電磁弁
   を開閉制御することで行う請求項１記載の灌水方法。
3. 【請求項３】 コンピュータは設置した土壌水分センサ
   ー毎に土壌水分の制御基準値の乾燥限界値（灌水開始
   値）と湿潤限界値（灌水停止値）が任意に設定でき、こ
   の２つの基準値の範囲に計測値が入っていれば、適正な
   土壌水分状態と判断して、土壌水分センサーの計測値が
   設定した乾燥限界値（灌水開始値）より乾燥していた場
   合は、電磁弁に開放の指示が送られ灌水が開始され、土
   壌水分センサーの計測値が設定した湿潤限界値（灌水停
   止値）より湿潤したら、電磁弁に閉鎖の指示が送られ灌
   水を停止する請求項２記載の灌水方法。
4. 【請求項４】 コンピュータでは、計測データを表形式
   で数字のみで表示するほか、土壌水分等水分線やメッシ
   ュ状に土壌水分状態を色分けしてビジュアルに表示する
   請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の灌水方法。