JP2003208215A - プログラマブル灌水制御装置 - Google Patents

プログラマブル灌水制御装置

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JP2003208215A
JP2003208215A JP2002042362A JP2002042362A JP2003208215A JP 2003208215 A JP2003208215 A JP 2003208215A JP 2002042362 A JP2002042362 A JP 2002042362A JP 2002042362 A JP2002042362 A JP 2002042362A JP 2003208215 A JP2003208215 A JP 2003208215A
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Norimasa Omura
紀征 大村
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】複数の給水バルブの開閉を制御する、茶園向け
・農園向けなどの灌水制御装置における入力操作の簡便
化・的確化、並びに、装置動作の円滑化・安定化・高機
能化・多用途化を可能とする。 【解決手段】1.ダイヤル式入力スイッチを採用し、且
つ大型文字及び図形表示が可能な液晶表示装置などを併
用する。2.太陽電池・その他電源を併設して、商用電
源の停電時もしくはバッテリーの電池切れ時などにおい
ても装置の動作を保証する。3.単一もしくは複数の給
水用バルブを併設し、もしくは、外部に設けられた給水
用バルブに駆動信号の供給を可能にして、本装置を給水
装置としても用いる。4.給水用バルブの開閉制御プロ
グラム専用のプログラム記憶装置を本体に設け、且つ、
当該制御プログラムを外部から随時・任意・容易に書き
込み・書き替えができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、茶園もしくは農園
など向け灌水制御装置において、給水用バルブの開閉操
作を、簡単且つ確実に制御できるようになした灌水制御
装置に関するものである。
【従来の技術】茶園もしくは農園など向け灌水制御装置
において、給水用バルブの開閉制御を行うために、通
常、給水用バルブの開閉日時、散水時間、散水頻度や凍
霜害防止のために必要な散水開始温度や散水停止温度な
どの設定を、予め行う必要がある。その際、従来の灌水
制御装置においては、テンキーなど多数の入力スイッチ
を用い、且つ、バルブ開閉制御の設定状況や動作状態な
どの確認を行う際に表示文字が小さく見にくい液晶など
の表示装置を用いて煩雑な入力操作を行っていた。従っ
て、高齢者や年少者にとっては、誤操作を引き起こした
り、入力操作に長時間を要したり、又、入力ミスにより
装置の安定な動作に支障をきたすなど、全ての需要者に
とって作業効率の面のみでなく技術的にも経済的にも深
刻な問題がある。
【発明が解決しようとする課題】前記の通り、従来の灌
水制御装置においては、第一に、状態確認を行うための
液晶表示装置などの表示文字が小さい場合や暗い場所
で、多数の押釦スイッチを用いた煩雑な操作を行う場合
には、入力操作が不確実になったり、装置の動作が不安
定になる場合が多い。第二に、装置の内蔵電源が、商用
電源もしくは電池電源の場合、停電時や電池切れ時には
装置の動作が停止する。又、太陽電池など上記以外の電
源を追加する必要があっても、制御機能が限定されてい
るために、追加もしくは変更が不可能な場合が多い。第
三に、給水用バルブを装置に内蔵していないために、も
しくは、外部に設けられた給水用バルブに駆動信号を供
給する機能がないために、灌水装置として用いることが
できない場合が多い。第四に、給水用バルブの間断設定
を行う際、茶園用と農園用とでは作物や栽培方法が異な
るため、通常は異なったバルブ開閉条件を設定する必要
がある。 又、外気の温度や湿度、晴天や雨天など気象
条件が変わる場合や畑地など屋外もしくはハウスなど屋
内におけるように栽培環境が変われば、給水用バルブの
動作条件をその都度変更する必要があるにも拘わらず、
制御機能が限定されているために、動作条件の変更が不
可能な場合が多い。そこで本発明は、前記した従来の灌
水制御装置の不具合点を一挙に解消し、操作性・機能性
・安定性・保守性・経済性などを顕著に向上できるよう
になした灌水制御装置を提供することを目的とするもの
である。
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明を詳述すれば、 請求項1に係る発明は、ジョ
グダイヤル式入力スイッチとカナ文字・漢字・英数字な
どの大型文字や図形などを、モノクロもしくはカラーで
分かり易く表示できる液晶もしくは照明付き液晶・ラン
プ・LEDなどの表示装置とを採用し、更に、バルブ開
閉条件の設定状況や動作状態などを必要に応じて音声で
伝達する機能を付加することによって入力操作の迅速化
や簡略化を図り、操作スイッチ数を著しく減少させ且つ
表示の見易さや状態把握の的確性を向上させて、入力操
作などにおける人間の誤操作や入力ミスに基づく装置の
誤動作を防止できるようになしたことを特徴とする灌水
制御装置である。請求項2に係る発明は、装置に内蔵さ
れた駆動用電源の他に、前記内蔵電源の機能が停止した
場合にそれを補完し得る電源例えば太陽電池などを外部
に追加接続することによって、停電時や電池切れ時など
においても装置の動作を継続でき、且つ、本体外部に電
源を併設することによって本体の小型・軽量化を可能と
なしたことを特徴とする灌水制御装置である。請求項3
に係る発明は、単一もしくは複数の給水用バルブを内蔵
させ、もしくは、外部に設けた単一もしくは複数の給水
用バルブに駆動用信号を供給できるようになして、灌水
装置としても使用できるようになしたことを特徴とする
灌水制御装置である。請求項4に係る発明は、作物や栽
培方法が異なる茶園と農園におけるバルブ開閉条件、外
気の温度や湿度・雨天や晴天など気象条件が異なる場合
のバルブ開閉条件、作物や栽培環境が異なる畑地など屋
外とハウスなど屋内でのバルブ開閉条件、更に、散水条
件が異なる運転例えば予め設定した所定の温度以下に外
気の温度が低下すると散水し外気の温度が上昇回復する
と散水を停止して作物を凍結・氷結・霜害など凍霜害か
ら防止する凍霜害防止運転を行う場合のバルブ開閉条件
と前記の温度設定を行わない普通運転を行う場合のバル
ブ開閉条件など、用途や目的が異なる場合に、それらに
適合した適切な開閉制御を行うことが必要になる。前記
に示すように、用途や目的に適合した適切なバルブ開閉
制御を可能とするために、バルブ開閉動作の制御を行う
制御部にプログラム専用としてROMなどの記憶装置を
設けて、用途や目的に適合した所要の開閉制御プログラ
ムを当該記憶装置に予め記憶させておき、そのプログラ
ムに従って所要のバルブ開閉制御が行えるようになした
こと、更に、前記に示すように用途や目的が大幅に変化
する事態に至った場合には、当該記憶装置の制御プログ
ラムの一部もしくは全部を変更する必要があり、それら
を可能とするために、当該記憶装置の書き込み専用とし
て入力用端子を設け、その入力用端子を経由して当該記
憶装置の制御プログラムの内容を外部から随時・任意・
容易に書き換えて、所要の用途や目的に適合した適切な
開閉制御ができるようになしたことを特徴とする灌水制
御装置である。
【発明の実施の形態】
【実施例】本発明プログラマブル灌水制御装置の実施の
形態を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。図1
は本発明プログラマブル灌水制御装置の一実施例を示す
回路ブロック図、図2は本発明プログラマブル灌水制御
装置の他の実施例を示す回路ブロック図、図3は本発明
プログラマブル灌水制御装置の操作部を示す概念図例、
図4は本発明プログラマブル灌水制御装置の制御を示す
フローチャート例、図5は本発明プログラマブル灌水制
御装置の制御を示す他のフローチャート例、図6は従来
型灌水制御装置の一例を示す回路ブロック図、図7は従
来型灌水制御装置の操作部を示す概念図例である。本発
明プログラマブル灌水制御装置の説明図図1から図3に
おいて、図中aは現在時刻もしくは給水用バルブの開閉
時刻や終了時刻などの数値設定を行うことのできるジョ
グダイヤルなどのダイヤル式スイッチからなるダイヤル
操作部であり、3桁までの時間設定、例えば1分刻みで
は最大約17時間程度までの時間設定ができるようにな
っている。bは本発明プログラマブル灌水制御装置の操
作部を示す概念図図3における「戻」押し釦入力スイッ
チb1、「いいえ」押し釦入力スイッチb2、「はい」
押し釦入力スイッチb3、「確定」押し釦入力スイッチ
b4、表示部の表示画面で「 」「 」カーソル移動用
押し釦入力スイッチb5などで入力設定時に状態を確定
したり、表示された状態から所要の状態を選択すること
のできる押釦スイッチからなる押釦操作部である。cは
操作部やセンサーなどから送出された出力信号を変換処
理し、表示部d・警報部m・バルブ出力部j及びランプ
出力部k等を駆動するための制御信号を送出する制御部
であり、また、内蔵されたプログラム記憶装置c1に予
め記憶された制御プログラムに従って、もしくは、プロ
グラムの変更が必要になった場合に外部からプログラム
の書き換えができるように設けた端子c2を経由して書
き換えられた制御プログラムに従って、給水用バルブの
開閉を制御するための制御部である。dは制御部cから
送出される制御信号によって動作し、カナ文字・漢字・
英数字などの文字及び図形などを、モノクロまたはカラ
ーで表示が行える液晶装置などで構成される表示部であ
る。eは温度センサー・雨センサー・電圧検出センサー
など各種センサー類から外気の温度や湿度、晴天や雨天
などの環境状態や電源電圧などの装置状態などの状態信
号を受信して、バルブ出力部jや表示部d・警報部m・
ランプ出力部kなどを効果的に作動させることができる
駆動信号に変換して、制御部cにその駆動信号を送出す
るセンサー入力部である。すなわち、例えば散水する必
要のない降雨時には、雨センサーなどからの降雨信号に
よって給水用バルブnを閉じたり、又、バッテリー電源
などの電圧低下時にはバッテリー電圧検出センサーなど
からの電圧信号によってバッテリー充電装置を作動させ
たり、また、温度検知センサーからの温度信号によっ
て、例えば外気の温度が予め設定した温度以下に低下し
た場合には給水用バルブnを開いて散水し、温度が所定
の温度まで上昇回復した場合には給水用バルブnを閉じ
て散水を停止したりして作物を凍結・氷結・霜害など所
謂凍霜害から防止することができるようになっている。
fは上記雨センサーや電圧検出センサーもしくは温度セ
ンサー以外で、制御部cが持つ所定の機能以外に、所要
の機能を追加もしくは変更できるようにするための入力
装置を接続するその他入力部である。gaは商用電源や
電池電源など内蔵電源から各部に電源供給ができる電源
部であり、gbは内蔵電源が機能しない場合に、太陽電
池i・その他外部電源hなど内蔵電源の機能を補完し得
る各種外部電源から、装置の状態に適合した適切な電源
を選択して所要の各部に適切な電源を供給する機能を持
つ電源コントローラと前記内蔵電源とで構成される内蔵
電源・電源コントローラである。即ち、ダイヤル操作部
a、押釦操作部b、制御部c,表示部d、センサー入力
部eなど本灌水制御装置の各部へ間断なく電源を供給し
ようとして、全ての電源を本装置の本体に搭載するの
は、本灌水制御装置の小型化・軽量化・保守性などの観
点から好ましくない場合が多い。従って、本灌水制御装
置本体には当初要求された所要の電源のみを内蔵し、停
電時もしくは電池切れ時などにおいても装置動作を継続
するなど内蔵電源の機能の補完が必要な場合には、太陽
電池やその他の電源を外部に接続し外部からも電源供給
を行えるようにして、本装置の継続動作を保証し、且
つ、本体の小型化・軽量化を図った。iは、前記の通
り、バッテリーや商用電源装置のみで電源を供給する場
合には、電池切れ時や停電時に装置の動作が停止するの
で、その際にも本装置の動作停止を防止する必要がある
場合に外部に設ける太陽電池である。jは、複数の給水
用バルブから作動させたいバルブを指定する制御部cか
らの選択信号と、作動させたい当該バルブの開閉日時、
開閉頻度、給水時間など制御部cからの開閉制御信号を
受信して、作動させたい給水用バルブに駆動信号を送出
するバルブ出力部である。kは本装置並びに給水用バル
ブなどを使用する茶園・農園などの夜間など暗い場所を
照明する必要がある場合に、当該場所に設置された照明
の点灯・消灯の開始・終了時刻及び点灯時間・照度など
の制御信号を制御部cから受信して、ランプに駆動信号
を送出するランプ出力部である。mは本装置のダイヤル
操作部a・押釦操作部bなどにおける誤操作、もしく
は、センサー部e、その他入力部f、制御部c、表示部
d、電源部ga、内蔵電源・電源コントローラgb、バ
ルブ出力部j、ランプ出力部kなどにおける電圧変動な
どに基づく装置の誤動作が確認された場合、センサーか
らの検知信号に基づいて制御部cから送出される制御信
号を受信して、ブザー・ランプ・スピーカー等で注意を
喚起する警報機能を有し、又、液晶などで構成される表
示装置の表示内容を必要に応じて音声でも伝達できる機
能、並びに、表示装置の表示に関係なく本装置の動作状
態を音声のみでも伝達できる機能を有する警報部であ
る。nは本発明のプログラマブル灌水制御装置に内蔵さ
れた単一もしくは複数の給水用バルブ、もしくは、茶園
や農園の灌水設備に設けられた単一もしくは複数の給水
用バルブで、使用可能媒体は上水道・表流水・液体肥料
・農薬などである。当該バルブは、制御部cから送出さ
れる給水用バルブの選択信号や給水用バルブの開閉日時
・頻度・時間などを制御する制御信号に基づいて、バル
ブ出力部から送出される駆動信号によって開閉動作を行
う。図4及び図5はバルブ開閉の制御を示すフローチャ
ート例であり、図4は前記に示す温度センサーを用いな
い普通運転を行う場合のフローチャート例であり、図5
は温度センサーを使用する凍霜害防止運転を行う場合の
フローチャート例である。フローチャート例の図では
「凍霜害防止運転」のことを「凍霜害運転」と略称表示
してある。それぞれの処理の流れは次の通りである。図
4は温度センサーを使用しない普通運転を行う場合のフ
ローチャート例であり、普通運転は本装置が作働中であ
るか休止中であるかに拘わらずスタートは「確認」釦b
4の押下で始まり、後は表示部dに表示されるメッセー
ジに従って入力操作を行うだけで所要の条件設定を行う
ことができる。即ち、条件設定の例を示せば、本装置の
作動中に前記に示す確認釦b4を押下した場合は、表示
部dは現在の作動状態例えば「ジドウウンテンチュウ
ツヅケマスカ」を表示し確認を求めてくる。そのまま
「ジドウウンテン」を続ける場合は、「はい」釦b3を
押下すれば自動運転が継続され、表示部dに「ジドウウ
ンテン セッテイ」と表示した後、間もなく表示部dが
消灯する。又、自動運転中に条件を変更して自動運転を
したい場合は、「確認」釦b4を押下した後ジョグダイ
ヤルなどで自動運転を選択して「はい」釦b3を押下す
ると表示部bに条件設定画面が表示されるので、ジョグ
ダイヤル及び各種押し釦を用いて設定完了後再び「は
い」釦を押下すると表示部bに「ジドウウンテン セッ
テイ」と表示されて条件変更後の自動運転を開始し表示
は間もなく消灯する。自動運転中に手動運転に切り替え
たい場合は、確認釦b4を押下した後「いいえ」釦b2
を押下すれば表示部dに「ジドウウンテン」と「シュド
ウウンテン」とが表示され、いづれかの選択を求めてく
るので手動運転を選択する。ここで、「はい」釦b3を
押下すると散水を開始して表示部dの表示が間もなく消
灯する。手動での散水中に散水を停止するには、「確
認」釦b4を押下すると表示部dに「シュドウウンテン
チュウ ツヅケマスカ」と表示されるので、ここで「い
いえ」釦b2を押下すると散水が停止する。図5は前記
温度センサーを使用する凍霜害防止運転を行う場合のフ
ローチャート例であり、凍霜害防止運転も前記普通運転
と同様、本装置が作動中であるか休止中であるかに拘わ
らず「確認」釦b4の押下でスタートし、本装置が普通
運転作動中の場合は、表示部dに「フツウウンテン」と
表示される。ここで「いいえ」釦b2を押下すると表示
部dには「フツウウンテン」及び「トウソウガイウンテ
ン」と表示されるので「トウソウガイウンテン」を選択
し「はい」釦b3を押下したあとジョグダイヤルa、、
条件設定時の状態確定用の「戻る」釦b1,「いいえ」
釦b2、「はい」釦b3、「確定」釦b4及び表示部d
に表示される画面上カーソルの移動用押し釦スイッチb
5等を用いて条件設定を行い再び「はい」釦b3を押下
すると表示部dに「トウソウガイウンテン セッテイ」
と表示され凍霜害防止運転がスタートし間もなく表示は
消灯する。図6は従来型灌水制御装置の実施例を示す回
路ブロック図であり、図7は従来型灌水制御装置の操作
部を示す概念図である。図6及び図7においてpは下記
に示す各種押し釦スイッチ類で構成される押し釦操作部
である。即ち、バルブ開閉条件の設定例えば散水年月日
時刻・散水時間等数値入力を行う場合は、図7における
「年」「月」「日」「時」「分」用押し釦スイッチwと
数値入力用「テンキー」押し釦スイッチvを用いて行
う。qは押し釦操作部pからバルブ開閉制御の設定信号
を受けて表示部rに表示用制御信号を送出する機能と、
バルブ出力部tに給水用バルブ駆動用の制御信号を送出
する機能などを有する制御部である。rは押し釦操作部
pにおけるバルブ開閉制御の設定状況や装置の動作状況
をランプ、液晶、LEDなどを用いて表示する表示部で
あり、図7においてはuと表示してある。sは押し釦操
作部p、制御部q、表示部r、バルブ出力部tなどに電
源を供給する商用電源やバッテリーで構成されている電
源部である。tは制御部から送出される散水用バルブの
制御信号に基づいて、外部に設置された散水用バルブへ
駆動信号を送出するバルブ出力部である。vは0から9
までの数値入力用のテンキー押し釦入力スイッチであ
る。wは現在時刻、散水時刻などの入力時に、年・月・
日・時・分を設定する押し釦入力スイッチである。yは
入力確定時に用いるスイッチで、y1は「戻」、y2は
「イイエ」、y3は「ハイ」、y4は「確定」の押し釦
スイッチである。zは例えば入力設定a、状態確認b、
条件変更cなどのメニューを選択する際の押し釦入力ス
イッチである。
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば農
作物に適時・適切に灌水できるので、農作物の周年栽培
を可能にする。特に本発明は灌水作業の準備・実施・変
更などに必要な条件設定作業の簡略化と的確性の向上に
より、農作業などにおける労力の軽減や農作物の正常な
発育を実現するので著しい経済効果が期待でき、ひいて
は農業の健全な発展に寄与するところ多大である。前記
本発明の効果の要素を列挙すると以下の通りである。 1.ジョグダイヤル、大型表示装置、音声伝達機能及び
適時・適切なプログラム制御の併用による灌水制御操作
の簡略化・的確化。 2.灌水制御装置への電源供給の継続保証と装置の小型
・軽量化。 3.農作物の種類・栽培環境・気象条件などに適合した
適切な灌水による農作物の保護・育成。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明プログラマブル灌水制御装置の一実施例
を示す回路ブロック図である。
【図2】本発明プログラマブル灌水制御装置の他の実施
例を示す回路ブロック図である。
【図3】本発明プログラマブル灌水制御装置の操作部を
示す概念図である。
【図4】本発明プログラマブル灌水制御装置の制御を示
すフローチャート例である。
【図5】本発明プログラマブル灌水制御装置の制御を示
す他のフローチャート例である。
【図6】従来型灌水制御装置の一例を示す回路ブロック
図である。
【図7】従来型灌水制御装置の操作部を示す概念図であ
る。
【符号の説明】
a 本発明灌水制御装置のダイヤル操作部 b 同上 押し釦操作部 b1 本発明灌水制御装置操作パネルの「戻」釦 b2 同上 「いいえ」釦 b3 同上 「はい」釦 b4 同上 「確認」釦 b5 同上 カーソル移動用釦 c 本発明灌水制御装置の制御部 c1 同上 プログラム記憶装置 c2 同上 端子 d 同上 表示部 e 同上 センサー入力部 f 同上 その他入力部 ga 同上 電源部 gb 同上 内蔵電源・電源コントローラ h 同上 その他外部電源 i 同上 太陽電池 j 同上 バルブ出力部 k 同上 ランプ出力部 m 同上 警報部 n 同上 バルブ p 従来型灌水制御装置の押し釦操作部 q 同上 制御部 r 同上 表示部 s 同上 電源部 t 同上 バルブ出力部 u 従来型操作パネルの表示部 v 同上 「数値」入力用テンキー押し釦入力
スイッチ w 同上 「年」「月」「日」「時」「分」用押
し釦入力スイッチ y1 同上 「戻」押し釦入力スイッチ y2 同上 「イイエ」押し釦入力スイッチ y3 同上 「ハイ」押し釦入力スイッチ y4 同上 「確認」押し釦入力スイッチ z 同上 メニュー選択用押し釦入力スイッチ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】単一もしくは複数の給水用バルブの開閉を
    制御する茶園もしくは農園向け灌水制御装置において、
    操作の簡便なジョグダイアル式入力スイッチとカナ文字
    ・漢字・英数字などの大型文字や図形などを、モノクロ
    もしくはカラーで分かり易く表示できる液晶もしくは照
    明付き液晶・ランプ・LEDなどの表示装置を採用し、
    更に、バルブ開閉制御の設定内容や装置の動作状態など
    を必要に応じて音声で伝達することによって入力操作の
    迅速化と簡略化を図り、入力用などの操作スイッチ数を
    著しく減少させ、且つ、表示の見やすさを向上させて、
    人間による入力操作などにおける誤操作や入力ミスに基
    づく装置の誤動作を防止できるようになしたことを特徴
    とする灌水制御装置である。
  2. 【請求項2】請求項1に示す灌水制御装置において、装
    置に内蔵された駆動用電源の他に、上記内蔵電源の機能
    を補完しうる電源例えば太陽電池などを外部に追加接続
    することによって、停電時や電池切れ時などにおいても
    装置の動作を継続でき、且つ、本体の小型・軽量化を可
    能となしたことを特徴とする灌水制御装置である。
  3. 【請求項3】請求項1に示す灌水制御装置において、単
    一もしくは複数の給水用バルブを内蔵させ、もしくは、
    外部に設けられた単一もしくは複数の給水用バルブに駆
    動用信号を供給できる機能を持たせて灌水装置としても
    使用出来るようになしたことを特徴とする灌水制御装置
    である。
  4. 【請求項4】請求項1に示す灌水制御装置において、作
    物や栽培方法が異なる場所例えば茶園と農園、栽培環境
    の異なる場所例えば畑地など屋外とハウスなど屋内、散
    水条件の異なる運転例えば外気の温度が予め設定した所
    定の温度以下に低下すると散水し温度が所定の温度以上
    に回復すると散水を停止して作物を凍結・氷結・霜害な
    ど所謂凍霜害から防止する凍霜害防止運転と温度設定を
    行わない普通運転など、用途や目的を異にする場合にお
    けるバルブ開閉制御の条件は異なったものとなる。従っ
    て、前記に示すように用途や目的を異にする場合にそれ
    らの条件に適合した適切な制御を行うことが必要にな
    る。前記に示すように用途や目的に適合した適切なバル
    ブ開閉制御を可能とするために、バルブ開閉動作の制御
    を行う制御部にプログラム専用としてROMなどの記憶
    装置を設けて用途や目的に適合した所要の制御プログラ
    ムを当該記憶装置に予め書き込んでおき、そのプログラ
    ムに従って所要のバルブ開閉制御が行えるようになした
    こと、更に、前記に示すように用途や目的が大幅に変わ
    る事態に至った場合には、当該制御プログラムの一部も
    しくは全部を変更する必要があり、それらを可能とする
    ために、当該記憶装置の書き込み専用として入力用端子
    を設け、その入力用端子を経由して当該記憶装置の制御
    プログラムの内容を外部から随時・任意・容易に書き換
    えて、所要の用途や目的に適合した適切なバルブ開閉制
    御ができるようになしたことを特徴とする灌水制御装置
    である。
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JP (1) JP2003208215A (ja)

Cited By (3)

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JP2006115725A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Ckd Corp 散水システム
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