JP2017146184A - Sensor unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、栽培ハウス等に配設され、室内の温度、湿度、風力、照度、二酸化炭素濃度等の環境測定を行う自立式のセンサユニットに関するものである。 The present invention relates to a self-supporting sensor unit that is disposed in, for example, a cultivation house and performs environmental measurements such as indoor temperature, humidity, wind power, illuminance, and carbon dioxide concentration.
この種のセンサユニットとして、例えば、特開２０１２−２１５４０３号公報（特許文献１）は、赤外線センサ部と、照度センサ部と、温度センサ部と、湿度センサ部と、アンテナと、無線通信部と、太陽電池を備えたものを提案している。
この構成によれば、太陽電池によってセンサユニット自体が発電能力を備えており、かつ、無線通信によって測定結果を送信できるため、設置場所の電源ケーブルや有線ＬＡＮ等の配線によらず自立して設置が可能である利点を有している。
また、この種のセンサユニットは、一般に、衝撃や汚れ等による故障を防止するため、箱状の筐体内に測定用のセンサが収容される。
As this type of sensor unit, for example, JP 2012-215403 A (Patent Document 1) discloses an infrared sensor unit, an illuminance sensor unit, a temperature sensor unit, a humidity sensor unit, an antenna, and a wireless communication unit. Proposes a solar cell.
According to this configuration, the sensor unit itself has a power generation capability by the solar cell and can transmit the measurement result by wireless communication, so that it can be installed independently regardless of the power cable or wired LAN of the installation location. Has the advantage that is possible.
In addition, in this type of sensor unit, a measurement sensor is generally housed in a box-shaped housing in order to prevent failure due to impact, dirt, or the like.
しかしながら、特許文献１に記載のような自立式のセンサユニットは、太陽電池によって電力を得るため、太陽光の強度が弱く、太陽光パネルの受光量が低い状態が続くと、電力不足となり測定ができなくなるというおそれがあった。 However, since the self-supporting sensor unit as described in Patent Document 1 obtains electric power by a solar cell, if the intensity of sunlight is weak and the amount of light received by the solar panel continues to be low, power is insufficient and measurement is performed. There was a risk that it would be impossible.
また、箱状の筐体内に測定用のセンサを収容する場合には、一般に、筐体に通気孔を設け、筐体内に外気を取り込むことが必要である。しかし、筐体内では気流が生じにくく、また、測定用の貫通孔が設けられた位置と測定時の風向きによって、筐体内の気流が不均一になるため、測定精度が低下するという問題があった。
かかる問題は、測定用のセンサを筐体内に収容せず、そのまま露出して、測定をするようにすれば、測定精度が高くなり、解決することは可能であるが、測定用のセンサを筐体内に収容しない場合には、センサは水や汚れ等に弱いため、例えば、栽培ハウス内における農薬散布時の農薬付着等が原因で故障を招きやすいという問題があった。
In addition, when a measurement sensor is accommodated in a box-shaped housing, it is generally necessary to provide a ventilation hole in the housing and take outside air into the housing. However, there is a problem that the airflow is not easily generated in the housing, and the airflow in the housing is not uniform depending on the position where the measurement through-hole is provided and the wind direction at the time of measurement, and the measurement accuracy is lowered. .
Such a problem can be solved if the measurement sensor is not accommodated in the housing, but exposed as it is, and the measurement accuracy is improved. When the sensor is not housed in the body, the sensor is vulnerable to water, dirt, and the like. For example, there is a problem in that failure is likely to occur due to, for example, adhesion of agricultural chemicals when spraying agricultural chemicals in the cultivation house.
したがって、本発明は、消費電力を抑えるとともに、測定用のセンサを筐体外に露出することによって、測定精度を向上させつつ、水や汚れ等による故障を防止することができる自立式のセンサユニットを提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention provides a self-supporting sensor unit that can reduce power consumption and prevent measurement failure due to water, dirt, etc. while improving measurement accuracy by exposing the sensor for measurement outside the housing. It is intended to provide.
本発明のかかる目的は、環境測定を行うセンサ部と、前記センサ部の測定データを無線通信によって送信する無線通信部と、太陽光パネルと、前記太陽光パネルの発電により前記センサ部及び前記無線通信部に動作電源を供給する電源部と、前記無線通信部及び前記太陽光パネルとに接続された制御部とを備え、前記制御部が、前記太陽光パネルの受光量に応じて、前記無線通信部の送信頻度と前記センサ部の測定頻度とを決定するように構成されたことを特徴とするセンサユニットによって達成される。 An object of the present invention is to provide a sensor unit that performs environmental measurement, a wireless communication unit that transmits measurement data of the sensor unit by wireless communication, a solar panel, and the sensor unit and the wireless unit that generate power from the solar panel. A power supply unit that supplies operating power to the communication unit; and a control unit connected to the wireless communication unit and the solar panel, wherein the control unit is configured to transmit the wireless signal according to the amount of light received by the solar panel. This is achieved by a sensor unit configured to determine the transmission frequency of the communication unit and the measurement frequency of the sensor unit.
本発明によれば、制御手段が、太陽光パネルの受光量に応じて、無線通信部の送信頻度とセンサ部の測定頻度を決定するように構成されているところ、太陽光パネルの受光量は発電量に比例するため、発電量に応じて、無線通信部の送信頻度とセンサ部の測定頻度を決定することが可能となる。その結果、発電量に応じて、自立式センサユニットの消費電力を最適化することができるから、例えば、太陽光の光が弱く、太陽光パネルの受光量が低い状態が続いたとしても、無線通信部の送信頻度とセンサ部の測定頻度を減じることにより、消費電力を抑えることができ、センサユニットが電力不足となり、測定結果が得られないという事態を確実に防止することができる。 According to the present invention, the control means is configured to determine the transmission frequency of the wireless communication unit and the measurement frequency of the sensor unit according to the received light amount of the solar panel. Since it is proportional to the power generation amount, the transmission frequency of the wireless communication unit and the measurement frequency of the sensor unit can be determined according to the power generation amount. As a result, the power consumption of the self-supporting sensor unit can be optimized according to the amount of power generation. For example, even if the sunlight is weak and the received light amount of the solar panel is low, By reducing the transmission frequency of the communication unit and the measurement frequency of the sensor unit, it is possible to suppress power consumption, and it is possible to reliably prevent a situation in which the sensor unit becomes insufficient in power and a measurement result cannot be obtained.
本発明の好ましい実施態様においては、センサユニットはさらに、時刻を計時する計時部と、所定の時刻が記憶された記憶部を備え、前記制御部が、前記記憶部に記憶された所定の時刻に応じて、前記無線通信部の送信頻度と前記センサ部の測定頻度を増減するように構成されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the sensor unit further includes a time measuring unit for measuring time and a storage unit for storing a predetermined time, and the control unit is configured at a predetermined time stored in the storage unit. Accordingly, the transmission frequency of the wireless communication unit and the measurement frequency of the sensor unit are increased or decreased.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、制御部は記憶部に記憶された所定の時刻に応じて、無線通信部の送信頻度と前記センサ部の測定頻度を増減するように構成されているので、時間帯に応じた送信頻度や測定頻度の管理が可能となり、その結果、例えば、夜間において、無線通信部の送信頻度とセンサ部の測定頻度を減じることができ、消費電力を抑えることが可能となるとともに、ユーザのニーズに応じて、無線通信部の送信頻度とセンサ部の測定頻度を決定できるため、センサユニットの利便性を向上させることが可能になる。 According to this preferred embodiment of the present invention, the control unit is configured to increase or decrease the transmission frequency of the wireless communication unit and the measurement frequency of the sensor unit according to a predetermined time stored in the storage unit. , It is possible to manage the transmission frequency and measurement frequency according to the time zone. As a result, for example, at night, the transmission frequency of the wireless communication unit and the measurement frequency of the sensor unit can be reduced, and the power consumption can be suppressed. Since the transmission frequency of the wireless communication unit and the measurement frequency of the sensor unit can be determined according to the user's needs, the convenience of the sensor unit can be improved.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記センサ部がセンサユニットの外郭を構成する筐体の外部に配置され、センサユニットがさらに、前記筐体の外部に前記センサ部を収容して保護する保護手段と、駆動により前記センサ部を前記保護手段に収容自在とする駆動機構とを備えている。 In a further preferred aspect of the present invention, the sensor unit is disposed outside a casing that constitutes an outline of the sensor unit, and the sensor unit further protects the sensor unit by accommodating the sensor unit outside the casing. And a drive mechanism that allows the sensor unit to be housed in the protection means by driving.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、センサ部がセンサユニットの外郭を構成する筐体の外部に配置されているから、筐体内にセンサ部を収容する場合と比べ、測定精度を向上させることができる。センサユニットはさらに、センサ部を収容して保護する保護手段と、駆動によりセンサ部を保護手段に収容自在とする駆動機構とを備えているから、通常は、測定用のセンサを筐体外に露出して測定精度を向上し、必要時にセンサ部を保護手段に収容することで水や汚れ等による故障を防止できる。 According to this preferred embodiment of the present invention, since the sensor unit is arranged outside the casing that forms the outline of the sensor unit, the measurement accuracy is improved compared to the case where the sensor unit is accommodated in the casing. Can do. Since the sensor unit further includes a protection unit that accommodates and protects the sensor unit and a drive mechanism that allows the sensor unit to be accommodated in the protection unit by driving, the measurement sensor is normally exposed outside the housing. Thus, the measurement accuracy can be improved, and failure due to water or dirt can be prevented by accommodating the sensor unit in the protective means when necessary.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記保護手段が下部に収容口を有する傘状に形成され、前記センサ部を紐状体と連結して前記筐体下方に釣支するとともに、前記駆動機構が前記紐状体を巻き取る巻取部を備え、前記巻取部により前記センサ部を昇降させて、前記収容口から前記保護手段に収容自在に構成されている。
本発明のこの好ましい実施態様によれば、巻取部によってセンサ部を昇降させることによって、保護手段の下部の収容口から、センサ部を保護手段に容易に収容することができ、センサ部を保護手段に収容された状態と外部に露出する状態を迅速かつ簡便に切り替えることが可能になる。
In a further preferred aspect of the present invention, the protection means is formed in an umbrella shape having a receiving port in the lower part, and the sensor unit is connected to a string-like body to support the lower part of the housing, and the drive mechanism Is provided with a winding portion for winding the string-like body, and the sensor portion is moved up and down by the winding portion so as to be housed in the protection means from the housing opening.
According to this preferred embodiment of the present invention, the sensor part can be easily accommodated in the protection means from the accommodation opening at the lower part of the protection means by moving the sensor part up and down by the winding part, and the sensor part is protected. It is possible to quickly and easily switch between the state accommodated in the means and the state exposed to the outside.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記制御部が前記太陽光パネルの受光量に応じて、前記センサ部を昇降させるように構成されている。
一般に栽培ハウス等の室内で環境測定を行う場合、太陽光の強度が強く、太陽光パネルの受光量が多いときには、農作物の呼吸が活性化し、また、温度上昇による室内に気流が発生しやすいため、測定値の変動が大きくなるから、センサ部の測定精度を高めることが望ましく、その一方で、太陽光の強度が弱く、太陽光パネルの受光量が少ないときには、測定値の変動が小さくなるため、センサ部の測定精度が多少低下してもセンサ部を保護手段により保護して故障を防止することが望ましい。
In a further preferred embodiment of the present invention, the control unit is configured to raise and lower the sensor unit according to the amount of light received by the solar panel.
In general, when measuring the environment indoors, such as in a cultivation house, when the intensity of sunlight is strong and the amount of light received by the solar panel is large, the respiration of crops is activated and airflow is likely to occur in the room due to temperature rise. Since the fluctuation of the measured value becomes large, it is desirable to increase the measurement accuracy of the sensor unit. On the other hand, when the intensity of sunlight is weak and the received light amount of the solar panel is small, the fluctuation of the measured value becomes small. Even if the measurement accuracy of the sensor part is somewhat lowered, it is desirable to protect the sensor part by a protection means to prevent failure.
しかるに、本発明のこの好ましい実施態様によれば、太陽光パネルの受光量が大きく、二酸化炭素濃度等の環境測定にかかわる数値の変動が大きいときには、保護手段の外部にセンサ部を配置して測定精度を高め、一方、夜間や曇りのときのように、太陽光パネルの受光量が少なく、環境測定にかかわる数値の変動が小さいときには、保護手段の内部にセンサ部を収容することによって、センサ部の汚れ等を効率的に防止することができる。 However, according to this preferred embodiment of the present invention, when the amount of light received by the solar panel is large and the fluctuation of numerical values related to environmental measurement such as carbon dioxide concentration is large, the sensor unit is arranged outside the protective means. On the other hand, when the amount of light received by the solar panel is small and the numerical value related to environmental measurement is small, such as at night or when it is cloudy, the sensor unit is accommodated inside the protective means. It is possible to efficiently prevent dirt and the like.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記制御部が、前記記憶部に記憶された所定の時刻に応じて、前記センサ部を昇降させるように構成されている。 In a further preferred embodiment of the present invention, the control unit is configured to raise and lower the sensor unit according to a predetermined time stored in the storage unit.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、所定の時刻に応じて、センサ部を昇降させることによって、時間帯に応じて、センサ部の測定精度を向上とセンサ部の保護を図ることができ、その結果、例えば、農作物の光合成が活発となる等の要因によって、二酸化炭素濃度等の環境測定にかかわる数値の変動が大きい日中は、保護手段の外部にセンサ部を配置して測定精度を高め、環境測定にかかわる数値の変動が小さい夜間には、保護手段の内部にセンサ部を収容して、センサ部の汚れ等を防止でき、さらには、農薬の散布を開始する時刻に、センサ部を保護手段に収容し、農薬の散布を終了する時刻に、センサ部を保護手段から露出することが可能となる。 According to this preferred embodiment of the present invention, by raising and lowering the sensor unit according to a predetermined time, it is possible to improve the measurement accuracy of the sensor unit and protect the sensor unit according to the time zone, As a result, for example, during the day when there are large fluctuations in the numerical values related to environmental measurement such as carbon dioxide concentration due to factors such as active photosynthesis of crops, a sensor unit is placed outside the protective means to increase measurement accuracy. At night, when the fluctuation in numerical values related to environmental measurement is small, the sensor unit can be housed inside the protective means to prevent contamination of the sensor unit. It is possible to expose the sensor unit from the protection means at the time when the protection means is accommodated and the application of the agricultural chemical is finished.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記筐体下部に、前記センサ部の揺動方位及び揺動幅を検知する風向き検出手段が設けられ、前記風向き検出手段の検出結果に応じて、前記制御部が前記センサ部を昇降させるように構成されている。 In a further preferred aspect of the present invention, wind direction detection means for detecting a swing direction and a swing width of the sensor unit is provided at the lower part of the housing, and the control is performed according to the detection result of the wind direction detection means. The unit is configured to raise and lower the sensor unit.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、鉛直方向の軸に対するセンサ部の揺動方位及び揺動幅を検知することによって、風向きを効率的かつ簡便に検出することができ、風向き検出手段の検出結果に応じて、制御部がセンサ部を昇降させるように構成されているから、強風等によりセンサ部を保護する必要がある場合に、保護手段にセンサ部を収容して故障を防止することができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, the wind direction can be detected efficiently and simply by detecting the rocking azimuth and rocking width of the sensor unit with respect to the vertical axis. Depending on the result, the control unit is configured to move the sensor unit up and down, so that when the sensor unit needs to be protected by strong winds or the like, the sensor unit is accommodated in the protection means to prevent failure. it can.
本発明のさらに好ましい実施態様においては、センサユニットが、さらに、前記センサ部の測定値の異常を報知する報知部を備えている。 In a further preferred embodiment of the present invention, the sensor unit further includes a notifying unit for notifying abnormality of the measurement value of the sensor unit.
本発明のこの好ましい実施態様によれば、使用者がセンサ部の故障等を原因とする測定値の異常を早期に発見することができ、センサユニットの利便性を向上させることができる。 According to this preferred embodiment of the present invention, the user can quickly detect an abnormality in the measured value caused by a failure of the sensor unit or the like, and the convenience of the sensor unit can be improved.
本発明によれば、消費電力を抑えるとともに、測定用のセンサを筐体外に露出することによって、測定精度を向上させつつ、水や汚れ等による故障を防止することができる自立式のセンサユニットを提供することが可能になる。 According to the present invention, there is provided a self-supporting sensor unit capable of suppressing power consumption and exposing a measurement sensor to the outside of the housing, thereby improving measurement accuracy and preventing failure due to water or dirt. It becomes possible to provide.
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる自立式センサユニットの機能ブロック図であり、図２は、本発明の好ましい実施態様にかかる自立式センサユニットの略正面図である。
図１に示されているように、本発明の好ましい実施態様にかかる自立式センサユニット１は、太陽光パネル１１と、バッテリー１２、制御部１３、センサ部１４、駆動機構１５、無線通信部１６、計時部１７および記憶部１８を備えている。
FIG. 1 is a functional block diagram of a self-supporting sensor unit according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic front view of the self-supporting sensor unit according to a preferred embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a self-supporting sensor unit 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes a solar panel 11, a battery 12, a control unit 13, a sensor unit 14, a drive mechanism 15, and a wireless communication unit 16. The timer unit 17 and the storage unit 18 are provided.
図２に示されるように、本実施態様にかかるセンサユニット１は、栽培ハウス等の室内の梁に吊下げるようにして配置される。センサユニット１の屋根部分には、太陽光パネル１１が設けられ、電子部品を保護するための箱状の筐体２１内部に、バッテリー１２、制御部１３、駆動機構１５、無線通信部１６、計時部１７、記憶部１８および報知部１９が収容されている。 As FIG. 2 shows, the sensor unit 1 concerning this embodiment is arrange | positioned so that it may be hung on the beam in indoors, such as a cultivation house. A solar panel 11 is provided on the roof portion of the sensor unit 1, and a battery 12, a control unit 13, a drive mechanism 15, a wireless communication unit 16, a timekeeping are provided inside a box-shaped housing 21 for protecting electronic components. The unit 17, the storage unit 18, and the notification unit 19 are accommodated.
太陽光パネル１１は、太陽光を受光することによって、発電し、センサユニット１に動作電力を供給するものである。
また、制御部１３は、太陽光パネル１１の発電による電圧値を取得し、当該電圧値から太陽光パネル１１の受光量を計算して取得する。
The solar panel 11 generates sunlight by receiving sunlight and supplies operating power to the sensor unit 1.
Moreover, the control part 13 acquires the voltage value by the electric power generation of the solar panel 11, calculates the light reception amount of the solar panel 11 from the said voltage value, and acquires it.
バッテリー１２は太陽光パネル１１に接続され、太陽光パネル１１の発電電力を充放電することにより、センサユニット１に動作電力を安定的に供給する役割を有している。したがって、太陽光パネル１１およびバッテリー１２が、センサユニット１に電力を供給する電源部となる。 The battery 12 is connected to the solar panel 11 and has a role of stably supplying operating power to the sensor unit 1 by charging and discharging the generated power of the solar panel 11. Therefore, the solar panel 11 and the battery 12 serve as a power supply unit that supplies power to the sensor unit 1.
太陽光パネル１１が配置されるセンサユニット１上部の屋根部分の形状は、太陽光パネル１１の受光量が高くなるように傾斜を有する逆椀状に形成する。
そして、当該屋根部分を囲むように太陽光パネル１１を配置することにより、日中に太陽が移動しても、太陽光パネルの受光量を一定に保つことができる。
The shape of the roof part of the upper part of the sensor unit 1 where the solar panel 11 is arranged is formed in an inverted saddle shape having an inclination so that the amount of light received by the solar panel 11 is increased.
And by arrange | positioning the solar panel 11 so that the said roof part may be enclosed, even if the sun moves in the daytime, the light reception amount of a solar panel can be kept constant.
制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを備えたマイクロコントローラである。
制御部１３は、太陽光パネル１１と、バッテリー１２と、センサ部１４と、駆動機構１５と、無線通信部１６と、計時部１７と、記憶部１８と、報知部１９と、光センサ２３とに接続されている。制御部１３は、ＲＡＭや記憶部１８に記憶されたプログラムを実行することにより、センサユニット１の駆動機構１５や報知部１９、光センサ２３等の各装置の動作を制御するものである。
The control unit 13 is a microcontroller including a CPU, a ROM, and a RAM.
The control unit 13 includes a solar panel 11, a battery 12, a sensor unit 14, a drive mechanism 15, a wireless communication unit 16, a timer unit 17, a storage unit 18, a notification unit 19, and an optical sensor 23. It is connected to the. The control unit 13 controls the operation of each device such as the drive mechanism 15, the notification unit 19, and the optical sensor 23 of the sensor unit 1 by executing a program stored in the RAM or the storage unit 18.
センサ部１４は、環境測定にかかわる数値を検出するための測定用のセンサである。センサ部１４に、所定の検出素子を選択することによって、温度、湿度、風力、照度、二酸化炭素濃度等の種々の環境測定を行うことができる。 The sensor unit 14 is a measurement sensor for detecting a numerical value related to environmental measurement. Various environmental measurements such as temperature, humidity, wind force, illuminance, and carbon dioxide concentration can be performed by selecting a predetermined detection element for the sensor unit 14.
駆動機構１５は、正逆回転可能なモータを備えた巻取部１５ａを有し、この巻取部１５ａによって、紐状のナイロン等で形成され、先端部にセンサ部１４が取り付けられた紐状体２４を吊り下げて保持し、必要に応じて、紐状体２４を巻き上げ、巻きほぐして、センサ部１４を上下に昇降させるように構成されている。 The drive mechanism 15 has a winding portion 15a having a motor that can rotate forward and backward, and is formed of string-like nylon or the like by the winding portion 15a, and a string-like shape in which the sensor portion 14 is attached to the tip portion. The body 24 is suspended and held. If necessary, the string-like body 24 is wound up and unwound, and the sensor unit 14 is moved up and down.
無線通信部１６は、制御部１３から出力される各種検出信号を、無線通信媒体を介して、外部に送信する役割を有している。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮの方式で測定データを集計する端末装置と無線通信をする。有線ＬＡＮのインタフェースを用いることも可能であるが、センサユニット１の設置の利便性や、設置場所の作業性の観点から、無線通信媒体を用いることが好ましい。 The wireless communication unit 16 has a role of transmitting various detection signals output from the control unit 13 to the outside via a wireless communication medium. For example, wireless communication is performed with a terminal device that aggregates measurement data using a wireless LAN system conforming to the IEEE 802.11 standard. Although it is possible to use a wired LAN interface, it is preferable to use a wireless communication medium from the viewpoint of convenience of installation of the sensor unit 1 and workability of the installation location.
計時部１７は、現在時刻を計測するものであり、例えば、ＧＰＳ時計によって構成されている。制御部１３には、計時部１７から現在時刻情報が入力されている。 The timekeeping unit 17 measures the current time, and is constituted by, for example, a GPS clock. Current time information is input from the time measuring unit 17 to the control unit 13.
記憶部１８は、各種情報を記憶するもので、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を含んでいる。また、記憶部１８には、制御部１３が実行する各種プログラムが格納されている。 The storage unit 18 stores various information, and includes, for example, a RAM, a ROM, a flash memory, and the like. The storage unit 18 stores various programs executed by the control unit 13.
報知部１９は、測定値の異常等を使用者に報知するためのものであり、例えば、アラームやブザー等によって構成されている。報知部１９を設けることによって、測定値の異常等を使用者が迅速に把握でき、センサユニット１の利便性が向上させることができる。 The notification unit 19 is for notifying the user of an abnormality in the measured value, and is configured by, for example, an alarm or a buzzer. By providing the notification unit 19, the user can quickly grasp the abnormality of the measured value and the convenience of the sensor unit 1 can be improved.
筐体２１下部には、センサ部１４を保護するためのセンサ保護手段２２が設けられている。本実施態様においては、センサ部保護手段２２は、細かなメッシュ状のプラスチック樹脂によって形成され、下部に向かって広がる傘状の形状を有している。細かなメッシュ状に形成することにより通気性を向上し、センサ部保護手段２２にセンサ部１４を収容した場合の観測精度の低下を防止している。 A sensor protection means 22 for protecting the sensor unit 14 is provided at the lower portion of the housing 21. In this embodiment, the sensor part protection means 22 is formed of a fine mesh-shaped plastic resin and has an umbrella shape that extends toward the lower part. By forming it in a fine mesh shape, air permeability is improved, and deterioration of observation accuracy when the sensor unit 14 is accommodated in the sensor unit protection means 22 is prevented.
センサ部保護手段２２は下端部に、センサ部１４を収容する収容口２２ａを備えている。
本実施態様においては、駆動装置１５を駆動することにより、収容口２２ａを通って、センサ部１４を昇降させ、センサ部保護手段２２内に位置させ、あるいは、センサ部保護手段２２外に位置させることができる。
The sensor protection means 22 includes a storage port 22a for storing the sensor unit 14 at the lower end.
In the present embodiment, by driving the driving device 15, the sensor unit 14 is moved up and down through the receiving port 22 a and is positioned in the sensor unit protection unit 22 or is positioned outside the sensor unit protection unit 22. be able to.
図３は、本発明の好ましい実施態様にかかるセンサユニット１の制御部１３の基本動作を示すフローチャートである。
本実施態様においては、制御部１３は、計時部１７から入力された現在時刻に基づいて、無線通信部１６の送信頻度とセンサ部１４の測定頻度を決定するように構成されている。すなわち、夜間であれば、太陽光パネル１１の発電量が少ないため、センサユニット１の電力の消耗を抑えることが望ましく、加えて、栽培ハウス等の室内の二酸化炭素等の環境測定にかかわる数値は、一般に夜間は変動が少ないから、夜間は、センサユニット１の環境測定データの送信頻度と測定頻度を減少するように制御されている。
FIG. 3 is a flowchart showing the basic operation of the control unit 13 of the sensor unit 1 according to a preferred embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the control unit 13 is configured to determine the transmission frequency of the wireless communication unit 16 and the measurement frequency of the sensor unit 14 based on the current time input from the time measuring unit 17. That is, since the amount of power generated by the solar panel 11 is small at night, it is desirable to suppress the power consumption of the sensor unit 1, and in addition, the numerical values related to environmental measurements such as carbon dioxide in a room such as a cultivation house are In general, since fluctuations are small at night, the transmission frequency and measurement frequency of the environmental measurement data of the sensor unit 1 are controlled to decrease at night.
具体的には、センサユニット１の環境測定データの送信頻度と測定頻度を減少させる制御（以下、夜間制御という。）を実行する夜間の時間（例えば、１８時〜５時）を、記憶部１８に予め記憶させ、計時部１７から入力された現在時刻に基づいて、制御部１３は夜間制御すべき時刻か否かを判定し（ステップＳ３１）、夜間制御をすべき時刻であると判定したときは、センサユニット１の環境測定データの送信頻度と測定頻度を減少するように制御する（ステップＳ３２及びステップＳ３４）。 Specifically, the storage unit 18 stores the transmission time of the environmental measurement data of the sensor unit 1 and the night time (for example, 18:00 to 5 o'clock) in which the control for reducing the measurement frequency (hereinafter referred to as night control) is executed. Is stored in advance, and based on the current time input from the time measuring unit 17, the control unit 13 determines whether it is time to perform night control (step S31), and determines that it is time to perform night control Controls to reduce the transmission frequency and measurement frequency of the environmental measurement data of the sensor unit 1 (step S32 and step S34).
制御部１３は、記憶部１８に記憶された夜間の時間と計時部１７の現在時刻を基に夜間か否かを判断し（ステップＳ３１）、夜間であれば、例えば、通常のセンサユニット１の環境測定データの送信頻度と測定頻度が１分に１回であったとすると、午後７時以降を夜間と判断し、１時間に１回とするように、センサユニット１の環境測定データの送信頻度と測定頻度を減少させる（ステップＳ３５）。
このように制御することによって、太陽光パネル１１の発電量の少ない夜間における電力の消耗を抑え、センサユニット１が電力不足となる事態を効率的に防止することができる。
The control unit 13 determines whether or not it is night based on the night time stored in the storage unit 18 and the current time of the time measuring unit 17 (step S31). If the transmission frequency and measurement frequency of the environmental measurement data are once per minute, the transmission frequency of the environmental measurement data of the sensor unit 1 is determined so that the time after 7:00 pm is determined to be night and once per hour. And the measurement frequency is decreased (step S35).
By controlling in this way, it is possible to suppress power consumption at night when the amount of power generated by the solar panel 11 is small, and to efficiently prevent the sensor unit 1 from running out of power.
また、夜間のみならず、日中においても、太陽光パネル１１の受光量すなわち発電量に応じて、センサユニット１の電力の消耗を抑えることが望ましい。
そこで、本実施態様においては、制御部１３が、太陽光パネル１１の電圧などを参照して、太陽光パネル１１の受光量を取得し、受光量に応じて無線通信部１６の送信頻度とセンサ部１４の測定頻度を決定するように制御されている。
Further, it is desirable to suppress power consumption of the sensor unit 1 according to the amount of light received by the solar panel 11, that is, the amount of power generation, not only at night but also during the day.
Therefore, in the present embodiment, the control unit 13 refers to the voltage of the solar panel 11 to acquire the received light amount of the solar panel 11, and the transmission frequency and sensor of the wireless communication unit 16 according to the received light amount. Control is performed to determine the measurement frequency of the unit 14.
すなわち、制御部１３は、太陽光パネル１１の受光量を取得して、太陽光パネル１１の受光量が所定値未満か否かを判断し（ステップＳ３２）、所定値未満の場合には、センサユニット１の環境測定データの送信頻度と測定頻度を通常よりも減少するように制御する（ステップＳ３４）。 That is, the control unit 13 acquires the amount of light received by the solar panel 11 and determines whether or not the amount of light received by the solar panel 11 is less than a predetermined value (step S32). Control is performed so that the transmission frequency and the measurement frequency of the environmental measurement data of the unit 1 are decreased than usual (step S34).
具体的には、通常の送信頻度と測定頻度が１分に１回であったとすると、制御部１３は、太陽光パネル１１の受光量が下がるごとに１０分に１回、３０分に１回、１時間に１回というように送信頻度と測定頻度を下げるように、無線通信部１６を制御することが考えられる。このように制御することによって、太陽光パネル１１の発電量が少ないときに電気の消耗を効率的に抑えることができ、センサユニット１が電力不足となる事態を防止できる。 Specifically, assuming that the normal transmission frequency and measurement frequency are once per minute, the control unit 13 once every 10 minutes and once every 30 minutes every time the amount of light received by the solar panel 11 decreases. It is conceivable to control the wireless communication unit 16 so as to lower the transmission frequency and the measurement frequency such as once per hour. By controlling in this way, when the amount of power generated by the solar panel 11 is small, it is possible to efficiently suppress the consumption of electricity, and it is possible to prevent the sensor unit 1 from running out of power.
本実施態様においては、夜間や農薬散布時間等の特定時刻に、センサ部１４をセンサ部保護手段２２に収容して保護するように構成されている。
具体的には、制御部１３は、計時部１７から現在時刻を取得し、記憶部１８に予め設定されて、記憶された時刻に応じて、駆動機構１５を駆動し、特定時刻にセンサ部保護手段２２にセンサ部１４を収容させる。例えば、センサユニット１を栽培ハウス室内で使用する場合、夜間は環境測定にかかる値の変化が少ないため、センサ部１４を収納して、センサ部１４を保護するようにし、また、農薬散布時刻をあらかじめ記憶部１８に記憶しておくことにより、農薬散布の際に、センサ部１４をセンサ部保護手段２２内に収容して、センサ部１４を農薬から保護するように、駆動機構１５を駆動させる。このように構成することによって、通常時は、センサ部１４を露出して、測定精度を高め、必要に応じて、センサ部１４を保護して故障を防止することができる。
In this embodiment, the sensor unit 14 is accommodated and protected by the sensor unit protection means 22 at a specific time such as nighttime or agrochemical application time.
Specifically, the control unit 13 obtains the current time from the time measuring unit 17, drives the drive mechanism 15 in accordance with the preset time stored in the storage unit 18, and protects the sensor unit at a specific time. The sensor unit 14 is accommodated in the means 22. For example, when the sensor unit 1 is used in a cultivation house room, since there is little change in the value for environmental measurement at night, the sensor unit 14 is accommodated to protect the sensor unit 14, and the agricultural chemical application time is set. By storing in the storage unit 18 in advance, the sensor unit 14 is accommodated in the sensor unit protection means 22 and the drive mechanism 15 is driven so as to protect the sensor unit 14 from pesticides when spraying the pesticide. . By configuring in this way, the sensor unit 14 can be exposed during normal times to improve measurement accuracy, and the sensor unit 14 can be protected as necessary to prevent failure.
図５は、本発明の好ましい実施態様にかかるセンサユニット１に用いられる風向き検出手段の動作を説明する図面である。
本実施態様においては、風向き検出手段は、風圧によるセンサ部１４の揺動を利用して、風向きと風力を検出するように構成されている。
詳細には、筐体２１の下部に、フォトダイオードやフォトカプラなどの光センサ２３を配置し、光センサ２３により、鉛直方向の軸に対するセンサ部１４の揺動方位と揺動幅Ｈを検出する。これにより、制御部１３が、センサ部１４の揺動方位によって風向きを、揺動幅Ｈによって風力を取得できる。揺動幅Ｈはセンサ部１４が受けた風力と比例するためである。この構成によれば、センサ部１４によって風向きと風力を観測する際に、制御部センサ保護手段２２や筐体２１等の影響を受けず観測が可能となる。加えて、取得した風向きと風力によって、制御部１４は、種々の制御が可能となる。
FIG. 5 is a drawing for explaining the operation of the wind direction detecting means used in the sensor unit 1 according to the preferred embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the wind direction detecting means is configured to detect the wind direction and the wind force by using the swing of the sensor unit 14 by the wind pressure.
Specifically, an optical sensor 23 such as a photodiode or a photocoupler is disposed at the bottom of the casing 21, and the optical sensor 23 detects the oscillation direction and the oscillation width H of the sensor unit 14 with respect to the vertical axis. . Thereby, the control unit 13 can acquire the wind direction by the swing direction of the sensor unit 14 and the wind force by the swing width H. This is because the swinging width H is proportional to the wind force received by the sensor unit 14. According to this configuration, when the wind direction and the wind force are observed by the sensor unit 14, the observation can be performed without being affected by the control unit sensor protection unit 22, the casing 21, and the like. In addition, the control unit 14 can perform various controls depending on the acquired wind direction and wind force.
制御部１３は、センサ部１４の揺動幅Ｈが所定幅Ｈ０より大きい場合には、風力が大きいと判定し、センサ部１４をセンサ部保護手段２２に収容する（ステップＳ４３）。このように構成することによって、風力が大きいときに、センサ部１４が、強風によってセンサ保護手段２２や筐体２１と衝突して、損傷することを効果的に防止することができる。 When the swinging width H of the sensor unit 14 is larger than the predetermined width H0, the control unit 13 determines that the wind force is large, and accommodates the sensor unit 14 in the sensor unit protection means 22 (step S43). By configuring in this way, when the wind force is large, the sensor unit 14 can be effectively prevented from colliding with the sensor protection means 22 and the casing 21 due to strong wind and being damaged.
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
例えば、前記実施態様においては、センサ部保護手段２２は傘状をなしているが、センサ部保護手段２２が傘状をなしているということは必ずしも必要でなく、袋状や円筒状など、種々の形状のセンサ部保護手段２２を用いることができる。 For example, in the above-described embodiment, the sensor unit protection means 22 has an umbrella shape, but it is not always necessary that the sensor unit protection unit 22 has an umbrella shape. Can be used.
また、前記実施態様においては、センサ部保護手段２２は細かなメッシュ状のプラスチック樹脂によって形成されているが、センサ部１４をセンサ部保護手段２２に収容したときに測定精度の観点から、センサ部保護手段２２は通気性を有していればよく、細かなメッシュ状のプラスチック樹脂ではなく、穴があいたプラスチック樹脂によって形成することもできる。 Moreover, in the said embodiment, although the sensor part protection means 22 is formed with the fine mesh-shaped plastic resin, when a sensor part 14 is accommodated in the sensor part protection means 22, from a viewpoint of measurement accuracy, a sensor part The protection means 22 only needs to have air permeability, and can be formed of a plastic resin having a hole instead of a fine mesh plastic resin.
さらに、前記実施態様においては、センサ部保護手段２２がプラスチック樹脂によって形成されているが、センサ部保護手段２２をプラスチック樹脂によって形成することは必ずしも必要でなく、ゴムなどを用いて、センサ部保護手段２２を形成することもできる。 Furthermore, in the above embodiment, the sensor unit protection means 22 is formed of plastic resin, but it is not always necessary to form the sensor unit protection means 22 of plastic resin. Means 22 can also be formed.
また、前記実施態様においては、制御部１３は、記憶部１８に記憶された夜間の時間と計時部１７の現在時刻を基に夜間か否かを判断し、夜間であれば、センサユニット１の環境測定データの送信頻度と測定頻度を減少させるように制御されているが、記憶部１８に日付、日の出、日の入り時間を紐づけて記憶させ、その情報に基づき、送信頻度と測定頻度を細かく決定してもよい。送信頻度と測定頻度を細かく決定することにより、更に効率的に電力の消耗を抑えることが可能になる。 Moreover, in the said embodiment, the control part 13 judges whether it is night based on the night time memorize | stored in the memory | storage part 18, and the present time of the time measuring part 17, and if it is night, of the sensor unit 1 Although it is controlled to reduce the transmission frequency and measurement frequency of environmental measurement data, the storage unit 18 stores the date, sunrise, and sunset time in association with each other, and finely determines the transmission frequency and the measurement frequency based on the information. May be. By finely determining the transmission frequency and the measurement frequency, it becomes possible to more efficiently suppress power consumption.
さらに、前記実施態様においては、制御部１３は、太陽光パネル１１の受光量を取得して、太陽光パネル１１の受光量が所定値未満か否かを判断し、所定値未満の場合には、センサユニット１の環境測定データの送信頻度と測定頻度を通常よりも減少するように制御しているが、複数の閾値を設けて、送信頻度と測定頻度を段階的に減少させるようにしてもよい。 Furthermore, in the said embodiment, the control part 13 acquires the light reception amount of the solar panel 11, judges whether the light reception amount of the solar panel 11 is less than predetermined value, and when it is less than predetermined value, The transmission frequency and the measurement frequency of the environmental measurement data of the sensor unit 1 are controlled so as to decrease than usual. However, a plurality of thresholds may be provided to gradually decrease the transmission frequency and the measurement frequency. Good.
また、前記実施態様においては、制御部１３は、太陽光パネル１１の受光量が下がるごとに１０分に１回、３０分に１回、１時間に１回という割合で、送信頻度と測定頻度を下げるように無線通信部１６を制御しているが、太陽光パネル１１の受光量が、所定の閾値以上の場合に、送信頻度と測定頻度を通常よりも増加させるように、無線通信部１６を制御してもよい。このように、無線通信部１６を制御する場合には、電力不足のおそれが少ない場合に、測定データを詳細に取得可能となり、センサユニット１の利便性を向上させることができる。 Moreover, in the said embodiment, the control part 13 is a transmission frequency and a measurement frequency in the ratio of once every 10 minutes, once every 30 minutes, and once every hour, whenever the light reception amount of the solar panel 11 falls. However, when the amount of light received by the solar panel 11 is equal to or greater than a predetermined threshold, the wireless communication unit 16 is configured to increase the transmission frequency and the measurement frequency more than usual. May be controlled. As described above, when the wireless communication unit 16 is controlled, measurement data can be acquired in detail when there is little risk of power shortage, and the convenience of the sensor unit 1 can be improved.
さらに、前記実施態様においては、夜間や農薬散布時間等の特定時刻に、センサ部１４をセンサ部保護手段２２に収容して保護するように構成されているが、センサユニット１に人感センサを設け、人感センサが人を検知すると、センサ部１４をセンサ部保護手段２２に収容するようにしてもよい。人が近づいたことを人感センサが人を検知したときに、センサ部１４をセンサ部保護手段２２に収容することにより、農薬散布等の作業時に好適にセンサ部１４の故障を防止することができる。 Furthermore, in the said embodiment, although it comprises so that the sensor part 14 may be accommodated and protected in the sensor part protection means 22 at specific time, such as nighttime and agrochemical spraying time, a human sensor is attached to the sensor unit 1. When the human sensor detects a person, the sensor unit 14 may be accommodated in the sensor unit protection means 22. When the human sensor detects that a person is approaching, the sensor unit 14 is accommodated in the sensor unit protection means 22 so that failure of the sensor unit 14 can be suitably prevented during operations such as spraying agricultural chemicals. it can.
さらに前記実施態様においては、制御部１３は、センサ部１４の揺動幅Ｈが所定幅Ｈ０より大きい場合には、風力が大きいと判定し、センサ部１４をセンサ部保護手段２２に収容するように構成されているが、風力が大きいときは、センサユニット１の環境測定データの送信頻度と測定頻度を減少するように制御してもよい。これは、風力が大きい場合には正確な測定値が得られないおそれがあるため、このように制御することで、不正確な測定値を得ることを防止するとともに、消費電力を抑えることが可能となるためである。 Furthermore, in the said embodiment, when the rocking | swiveling width H of the sensor part 14 is larger than the predetermined width H0, the control part 13 determines with wind force being large, and accommodates the sensor part 14 in the sensor part protection means 22. However, when the wind power is large, the sensor unit 1 may be controlled to reduce the transmission frequency and the measurement frequency of the environmental measurement data. This is because accurate measurement values may not be obtained when the wind power is large. By controlling in this way, it is possible to prevent inaccurate measurement values and reduce power consumption. It is because it becomes.
１ センサユニット
１１ 太陽光パネル
１２ バッテリー
１３ 制御部
１４ センサ部
１５ 駆動機構
１５ａ 巻取部
１６ 無線通信部
１７ 計時部
１８ 記憶部
１９ 報知部
２１ 筐体
２２ センサ部保護手段
２２ａ 収容口
２３ 光センサ
２４ 紐状体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor unit 11 Solar panel 12 Battery 13 Control part 14 Sensor part 15 Drive mechanism 15a Winding part 16 Wireless communication part 17 Timekeeping part 18 Memory | storage part 19 Alarm | reporting part 21 Case 22 Sensor part protection means 22a Storage port 23 Optical sensor 24 String
Claims (8)
所定の時刻が記憶された記憶部を備え、
前記制御部が、前記記憶部に記憶された所定の時刻に応じて、前記無線通信部の送信頻度と前記センサ部の測定頻度を増減するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のセンサユニット。 In addition, a timekeeping unit that measures time,
A storage unit storing a predetermined time;
The control unit is configured to increase or decrease the transmission frequency of the wireless communication unit and the measurement frequency of the sensor unit according to a predetermined time stored in the storage unit. The sensor unit described.
The sensor unit according to any one of claims 1 to 8, further comprising a notifying unit for notifying abnormality of a measurement value of the sensor unit.
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