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公開番号2025106632
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-16
出願番号2022081802
出願日2022-05-18
発明の名称潅水システムおよび制御装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類A01G 25/00 20060101AFI20250709BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】水の無駄遣いを抑制できる潅水を実施可能な潅水システムおよび制御装置を提供する。
【解決手段】潅水システムは、給水経路から圃場の土壌に放出される吐水量を制御する給水弁と、土壌水分量を検出する土壌センサと、給水弁のバルブ開度を制御する制御装置とを備える。制御装置は、土壌センサによる土壌水分量の検出値が目標閾値を下回る場合に、土壌水分量と目標閾値との乖離を抑えるためのバルブ開度を決定する。制御装置は、目標閾値と土壌センサによって検出された土壌水分量との偏差に応じて決定したバルブ開度に給水弁を制御する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
圃場（２０）の植物に対して吐水するために給水が供給されている給水経路と、
潅水時に前記給水経路から前記圃場の土壌に放出される吐水量を制御する給水弁（１５）と、
前記土壌の土壌水分量を検出する土壌センサ（３１１）と、
前記給水弁のバルブ開度を制御する制御装置（２００）と、
を備え、
前記制御装置は、目標閾値と前記土壌センサによって検出された土壌水分量との偏差に応じて決定したバルブ開度に、前記給水弁を制御する潅水システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
目標閾値と過去の潅水終了後に記録した土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水におけるバルブ開度を決定する請求項１に記載の潅水システム。
【請求項３】
前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
バルブ開度を開状態する今回の潅水時間を、過去の潅水終了後に記録した潅水時間に対して短く補正した潅水時間に決定する請求項１に記載の潅水システム。
【請求項４】
前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
目標閾値と過去の潅水終了後に記録した土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を絞る切り換えタイミングを決定する請求項１に記載の潅水システム。
【請求項５】
前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
目標閾値と今回の潅水開始前の土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を絞る切り換えタイミングを決定する請求項１に記載の潅水システム。
【請求項６】
前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
目標閾値と過去の潅水終了後に記録した土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を全閉にする切り換えタイミングを決定する請求項１に記載の潅水システム。
【請求項７】
前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
目標閾値と今回の潅水開始前の土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を全閉にする切り換えタイミングを決定する請求項１に記載の潅水システム。
【請求項８】
前記制御装置は、目標閾値と潅水中に前記土壌センサによって検出された土壌水分量との偏差が減少するにつれて、バルブ開度を絞るように決定する請求項１に記載の潅水システム。
【請求項９】
前記土壌センサは、前記土壌における検出部の深さが浅く設置された浅い位置の土壌センサ（３１１ｕ）と、前記浅い位置の土壌センサよりも検出部の深さが深く設置された深い位置の土壌センサ（３１１ｄ）とを含み、
前記制御装置は、バルブ開度を決定するために用いる土壌センサを、植物の生育度合に応じて、前記浅い位置の土壌センサか、前記深い位置の土壌センサのいずれかに選択する請求項１に記載の潅水システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記浅い位置の土壌センサによる検出値が、前記目標閾値よりも低い値である所定値を上回るタイミングで、バルブ開度を絞るように切り換える請求項９に記載の潅水システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、圃場への潅水を制御する潅水システムおよび制御装置に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、潅水の供給量を制御するためのバルブ開度を、土壌センサが検出する土壌水分量に基づいて制御する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－９９２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記制御は、土壌に水が浸みこむ時間を考慮するものではなく、目標値に対して水分量のオーバーシュートが発生し水の無駄遣いが発生する可能性があり、改善の余地がある。
【０００５】
この明細書における開示の目的は、水の無駄遣いを抑制できる潅水を実施可能な潅水システムおよび制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された潅水システムの一つは、圃場（２０）の植物に対して吐水するために給水が供給されている給水経路と、潅水時に給水経路から圃場の土壌に放出される吐水量を制御する給水弁（１５）と、土壌の土壌水分量を検出する土壌センサ（３１１）と、給水弁のバルブ開度を制御する制御装置（２００）と、を備え、
制御装置は、目標閾値と土壌センサによって検出された土壌水分量との偏差に応じて決定したバルブ開度に、給水弁を制御する。
【０００８】
開示された制御装置の一つは、目標閾値と土壌センサ（３１１）によって検出された土壌水分量との偏差に応じて、土壌への吐水量を制御する給水弁（１５）のバルブ開度を決定する処理部（３３４）と、処理部によって決定されたバルブ開度に制御する制御信号を給水弁に出力する信号出力部（３３２）とを備える。
【０００９】
この潅水システムや制御装置は、目標閾値と土壌センサによる土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度を決定し、このバルブ開度に給水弁を制御する。この潅水システムや制御装置は、この偏差に応じて、目標閾値と土壌水分量との乖離を抑えるようにバルブ開度を調整する制御が可能である。この制御により、目標閾値と土壌水分量との乖離を抑えるバルブ開度に制御できるので、目標閾値に対する土壌水分量のオーバーシュートを抑える吐水量に調整できる。したがって、この潅水システムや制御装置は、水の無駄遣いを抑制できる潅水を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態の潅水システムの構成図である。
監視部を示すブロック図である。
給水弁として適用可能なバルブ装置を示す断面図である。
バルブ装置が備える駆動部の構成を示す図である。
バルブ装置が備えるバルブを示す斜視図である。
バルブ装置における回転角度と流量との関係を示す図である。
植物への給水経路の一例を示す図である。
潅水時の作動を示すフローチャートである。
潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。
潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。
第２実施形態の潅水時の作動を示すフローチャートである。
潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。
潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。
第３実施形態の潅水時の作動を示すフローチャートである。
潅水時における、バルブ開度の一例を示すタイミングチャートである。
潅水時における、土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。
第４実施形態の潅水時の作動を示すフローチャートである。
潅水時における、バルブ開度の一例を示すタイミングチャートである。
潅水時における、土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。
第５実施形態の潅水時の作動を示すフローチャートである。
潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。
第６実施形態の監視部を示すブロック図である。
植物の生長度合と土壌センサとの関係の一例を示す図である。
植物の生長度合と土壌センサとの関係の一例を示す図である。
潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。
第７実施形態の潅水時の作動を示すフローチャートである。
潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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