JP2023178866A - 土壌センサ - Google Patents

Abstract

【課題】土壌水分量の検知誤差を低減できる土壌センサを提供する。
【解決手段】土壌センサ３０は、高周波の電磁波が伝送する第１信号ライン５１と、透水性および保水性を有する多孔体部６０とを備える。土壌センサ３０は、低周波の電磁波が伝送し多孔体部を介して土壌に面する第２信号ライン６１と、第１信号ラインよりも内側に配置されているグランドライン５２，６２とを備える。第２信号ライン６１は、第１信号ライン５１およびグランドライン５２，６２よりも内側に配置されている。これにより、第１信号ライン５１と第２信号ライン６１とは、一方が形成する電界が他方の信号ラインに影響を及ぼすことを抑えることができる。
【選択図】図２

Description

この明細書における開示は、土壌の状態を検出する土壌センサに関するものである。

特許文献１は、土壌の水ポテンシャル、体積含水率を同時に測定する土壌センサを開示している。

米国特許７０４２２３４号明細書

上記の土壌センサは、同一のプローブ電極で高周波のモードと低周波のモードとを切り換えて、体積含水率と水ポテンシャルとを検知する。例えば、高周波のモードでの検知時に多孔体の水分量も検知エリアに属するため、検出したい土壌の水分量の検知誤差が生じ得るという課題がある。

この明細書における開示の目的は、土壌水分量の検知誤差を低減できる土壌センサを提供することである。

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。

開示された土壌センサの一つは、高周波の電磁波が伝送し土壌に面する第１信号ライン（５１）と、透水性および保水性を有する多孔体部（６０）と、高周波よりも周波数が低い低周波の電磁波が伝送し、多孔体部を介して土壌に面する第２信号ライン（６１）と、第１信号ラインよりも内側に配置されているグランドライン（５２，６２）と、を備え、第２信号ラインは、第１信号ラインおよびグランドラインよりも内側に配置されている。

この土壌センサは、高周波の電磁波が伝送される第１信号ラインの内側に、より低い低周波の電磁波が伝送される第２信号ラインが配置されている。さらに第１信号ラインと第２信号ラインとの間にグランドラインが配置されることで、高周波の電磁波によって形成される電界が第２信号ラインに与える影響を抑制できる。また、低周波の電磁波によって形成される電界が第１信号ラインに与える影響も抑制できる。したがって、この技術によれば、土壌水分量の検知誤差を低減できる土壌センサを提供できる。

第１実施形態の土壌センサを含む制御構成図である。 土壌センサの構成を示す図である。 土壌センサにおける第１検出部と第２検出部との位置関係を示す概略断面図である。 第１実施形態の多孔体部に係る他の例を示す図である。 第２実施形態の土壌センサの構成を示す図である。 土壌センサにおける第１検出部と第２検出部との位置関係を示す概略断面図である。 第３実施形態の土壌センサにおける台座部の部分断面図である。 第４実施形態の土壌センサの構成を示す図である。 第５実施形態の土壌センサの第１例を示す図である。 第５実施形態の土壌センサの第２例を示す図である。 第５実施形態の土壌センサの第３例を示す図である。 第５実施形態の土壌センサの第４例を示す図である。 第５実施形態の土壌センサの第５例を示す図である。 第５実施形態の土壌センサの第６例を示す図である。 第６実施形態に係る台座部とケース部とのシール構造を示す部分断面図である。 第７実施形態に係る多孔体の支持構造を示す断面図である。 第８実施形態に係る台座部の構成の第１例を示す断面図である。 第８実施形態に係る台座部の構成の第２例を示す断面図である。 第９実施形態の土壌センサに係る異常判定処理を説明する図である。 第１０実施形態の土壌センサに係る異常判定処理を説明する図である。 第１０実施形態の土壌センサに係る異常判定処理を説明する図である。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

第１実施形態
土壌センサの一例を開示する第１実施形態について図１～図４を参照しながら説明する。潅水システムは、給水装置と制御装置１００を備えている。給水装置は潅水を圃場の植物に供給する。給水装置は、ポンプ、給水配管などを有する。ポンプは潅水を給水配管に流下させる給水源として機能する。制御装置１００は、潅水実施時において、給水装置から植物に供給される潅水の供給時間と潅水量とに基づいて潅水を制御する。制御装置１００は、水圧センサ１５の検出値を用いて、給水弁１６のバルブ開度をフィードバック制御する。給水弁１６は、制御装置１００によってバルブ開度が制御されることにより、給水配管から吐水する潅水の流量を制御する。

図１に示すように、制御装置１００は、取得部１１、信号出力部１２、記憶部１３、および処理部１４を備えている。図面では取得部１１をＡＤ、信号出力部１２をＳＯＵ、記憶部１３をＭＵ、処理部１４をＰＵと表記している。取得部１１には土壌センサ３０で検出された環境値が入力される。取得部１１には水圧センサ１５で検出された水圧、給水弁１６のバルブ開度が入力される。

信号出力部１２は給水弁１６と電気的に接続されている。給水弁１６のバルブ開度を制御するための制御信号は、信号出力部１２から給水弁１６に出力される。

記憶部１３はコンピュータやプロセッサによって読み取り可能なプログラムとデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶部１３は揮発性メモリと不揮発性メモリとを有している。記憶部１３には処理部１４が演算処理を実行するためのプログラムが記憶されている。記憶部１３には処理部１４が演算処理を実行する際のデータが一時的に記憶される。記憶部１３には、取得部１１に入力される各種データと、その各種データの取得時刻とが記憶される。

図２に示すように、土壌センサ３０は、検出部１とケース部２とを備えている。検出部１は、圃場の土壌に埋没される部分である。ケース部２は、土壌に埋没されたり、土壌に埋没されずに土壌の外に設置される。ケース部２は、ＣＰＵを含む回路部を内蔵している。回路部は、土壌センサ３０の検出部によって検出されたデータを用いて演算処理を行う処理部３１と、制御装置１００と通信する通信部３２とを含んでいる。ケース部２は、温度計測可能なサーミスタを内蔵する構成でもよい。土壌への潅水を制御する潅水システムは、土壌センサ３０によって土壌水分量を監視し、検出値に応じて、潅水の要否を判断したり潅水を終了したりする。

検出部１は、第１検出部５と第２検出部６とを備えている。第１検出部５は、第１信号ライン５１とグランドライン５２とを含んでいる。第２検出部６は、第２信号ライン６１とグランドライン６２と多孔体部６０とを含んでいる。検出部１は、第１信号ライン５１、第２信号ライン６１、多孔体部６０および台座部４を備えている。

ケース部２に内蔵された回路部は、第１信号ライン５１の端部とグランドライン５２の端部との間に、所定範囲の高周波数帯域に相当する周波数信号を印加する。回路部は、第２信号ライン６１の端部とグランドライン６２の端部との間に、所定範囲の低周波数帯域に相当する周波数信号を印加する。第１信号ライン５１には、マイクロ波等の高周波である電磁波が伝送する。第２信号ライン６１には、第１信号ライン５１を伝送する電磁波よりも小さい周波数である低周波の電磁波が伝送する。

第１信号ライン５１を伝送する電磁波の周波数は、第２信号ライン６１を伝送する電磁波の周波数よりも、１００倍以上の周波数帯域に設定されていることが好ましい。この周波数の関係によれば、一方の信号ラインにより生じる電界と他方の信号ラインにより生じる電界とが互いに影響し合うことを回避することに大きく寄与する。

台座部４は、例えば非透水性の材料から形成されており、台座部４内部には浸水しないことが好ましい。台座部４は、第１信号ライン５１間、第２信号ライン６１間、および、第１信号ライン５１と第２信号ライン６１との間が短絡しないように少なくとも表面が絶縁体である。

台座部４は、例えばアクリルまたはその他の樹脂材料によって形成されている。台座部４は、アルミニウムまたは鉄等の金属によって形成された基材の表面が絶縁処理された構成でもよい。台座部４は、厚さが幅や長さよりも小さい板状の形状である。台座部４は、いわゆるプリント基板と称されるものでもよい。また、台座部４の形状は、他の形状であってもよい。

図３に示すように、台座部４における厚さ方向ＴＤの一方側の表面には、第１信号ライン５１とグランドライン５２とが設けられている。台座部４における厚さ方向ＴＤの他方側の表面には、第１信号ライン５１とグランドライン５２とが設けられている。第１信号ライン５１とグランドライン５２は、台座部４において厚さ方向ＴＤの両面に、同様の構成で設けられている。図３には、厚さ方向ＴＤの一方側の表面側がＦＳと表記され、他方側の裏面側がＢＳと表記されている。第１信号ライン５１は、土壌と直接接触している。第１信号ライン５１は、外側においてグランドライン５２を囲むように、グランドライン５２よりも外側に設けられている。グランドライン５２は、第１信号ライン５１よりも内側において、一定の間隔をあけて第１信号ライン５１に沿うように設けられている。

第１信号ライン５１とグランドライン５２は、台座部４の先端側部４ｆに位置する折り返しラインと、台座部４の根元側部４ｒに位置するケース部側ラインとを備えている。折り返しラインとケース部側ラインとは連結されて、一続きの第１信号ライン５１を形成している。折り返しラインは、ケース部側から先端側へ延びる部分とケース部側から先端側へ延びる部分とが連結されたラインを構成する。第１信号ライン５１は、図２に示すように、台座部４の幅方向に隣り合う一対の折り返しラインを備えている。第１信号ライン５１は、台座部４の幅方向に並ぶ一対のケース部側ラインを備えている。幅方向は、台座部４の厚さ方向ＴＤと長手方向ＬＤとの両方に直交する方向である。第１信号ライン５１は、台座部４の表面側において、複数の折り返し部を有してループ状に形成されている。

図３に示すように、台座部４における厚さ方向ＴＤの他方側の表面には、第２信号ライン６１とグランドライン６２とが設けられている。台座部４における厚さ方向ＴＤの他方側の表面には、第２信号ライン６１とグランドライン６２とが設けられている。第１信号ライン５１とグランドライン５２は、台座部４において厚さ方向ＴＤの表面と裏面とにおいて同様の構成で設けられている。第２信号ライン６１とグランドライン６２は、一対のケース部側ラインの間に位置するように設けられている。

第２信号ライン６１は、第１信号ライン５１に対して内側に位置している。第２信号ライン６１は、外側において第１信号ライン５１に囲まれて、第１信号ライン５１よりも内側に設けられている。第２信号ライン６１と第１信号ライン５１との間には、グランドライン５２とグランドライン６２とが設けられている。第２信号ライン６１は、外側においてグランドライン６２に囲まれて、グランドライン６２よりも内側に設けられている。第２信号ライン６１は、外側においてグランドライン５２に囲まれて、グランドライン５２よりも内側に設けられている。第２信号ライン６１は、第１信号ライン５１およびグランドライン５２によって形成されて広がる電界の領域を回避できる位置に配置されている。このため、第２信号ライン６１と第１信号ライン５１とは、一方が形成する電界が他方の信号ラインに影響を及ぼすことを抑えることができる。

第２信号ライン６１は、多数の細孔が形成されている多孔体部６０によって覆われている。多孔体部６０は、透水性および保水性を有する材料により形成されている。多孔体部６０は、例えば、樹脂やセラミックスによって形成されている。第２信号ライン６１は、多孔体部６０を介して土壌と接触している。図３に示すように、多孔体部６０は、台座部４の厚さ方向に対向する表面６０ａと表面６０ｂとが台座部４よりも突出する形状である。厚さ方向の一方側の表面６０ａは、台座部４の一方側の表面４ａよりも突出する位置にある。厚さ方向の他方側の表面６０ｂは、台座部４の他方側の表面４ｂよりも突出する位置にある。

第１信号ライン５１、第２信号ライン６１は、例えば金または銅等の金属を含んで形成されている。第１信号ライン５１および第２信号ライン６１は、台座部４の周縁に沿うように設けられたリング形状をしている。第１信号ライン５１と第２信号ライン６１は、それぞれ一対設けられている。第１信号ライン５１および第２信号ライン６１の形状および数は上記構成に限定されない。第１信号ライン５１とケース部２とは導電線によって電気的に接続されている。第２信号ライン６１とケース部２とは導電線によって接続されている。

多孔体部６０は、土壌に対して露出する表面形状が四角形以上の多角形状であることが好ましい。また、図４に示すように、多孔体部６０は、土壌に対して露出する表面形状が円形状または円柱状であることが好ましい。円柱状である場合は、多孔体部６０は台座部４の外周面よりも突出する外周面を有している。このような表面形状である多孔体部６０は、土壌との密着性向上に寄与してセラミックスに土壌の水分を円滑に吸引でき、適正な水ポテンシャルＷＰを検出することができる。

多孔体部６０は、野菜等育成に使用される土壌に適合した細孔分布を有していることが好ましい。土壌に適合した細孔分布を有する多孔体部６０は、土壌の水ポテンシャルＷＰを高精度に計測することに寄与する。このため、多孔体部６０に形成された細孔分布は、０．１～１００μｍに含まれる細孔によって様々な大きさの細孔が均一な個数で分布されている。

台座部４の表面４ａや表面４ｂには、０．１～５００μｍに含まれる深さである凹凸が形成されている。０．１μｍに近い深さの凹凸は、粘土質の土壌とプリント基板との密着性向上に寄与する。５００μｍに近い深さの凹凸は、砂状の土壌とプリント基板との密着性向上に寄与する。このような深さの凹凸を有する台座部４によれば、土壌とプリント基板との密着性向上に寄与し、適正なセンシング信号の検出を提供できる。

図１に示すように、土壌センサ３０は、ＴＤＴ計測部３１１および静電容量計測部３１２を含みＣＰＵとして機能する処理部３１と通信部３２とを備えている。通信部３２は、処理部３１による処理結果を制御装置１００の取得部１１に出力する。土壌センサ３０は、プログラム等を用いた演算によりＴＤＴ計測部３１１および静電容量計測部３１２として機能するＣＰＵや測定器を備える構成でもよい。処理部３１は、一方側の表面４ａ側に位置する信号ラインと他方側の表面４ｂ側に位置する信号ラインとの両方を用いて検出してもよいしいずれか一方を用いて検出してもよい。

ＴＤＴ計測部３１１は、導電線によって第１信号ライン５１と接続されている。ＴＤＴ計測部３１１は、高周波の電磁波が伝送する第１信号ライン５１を用いて土壌の誘電率を計測する。ＴＤＴ計測部３１１は、時間領域透過法と称されるＴＤＴ方式（Time Domain Transmission）によって、電磁波が信号ラインを伝送する伝送時間を計測して土壌の比誘電率を測定する。ＴＤＴ計測部３１１は、土壌の体積含水率ＶＷＣと誘電率または比誘電率との関係性を特定する相関曲線を用いて、体積含水率ＶＷＣを算出する。相関曲線は、土壌の土質ごとに記憶部等に予め記憶されている所定の特性曲線である。土壌センサ３０は、この体積含水率ＶＷＣを通信部３２を介して制御装置１００に送信する。例えば、制御装置１００は、土壌の体積含水率ＶＷＣに基づいて、潅水時間や潅水量を制御する。

処理部３１は、高周波の電磁波が第１信号ライン５１を伝送する伝送信号の波形の立ち上がりの傾き、または振幅の大きさに基づいて土壌の電気伝導度ＥＣを検出する。土壌センサ３０は、検出した電気伝導度ＥＣを通信部３２を介して制御装置１００に送信する。例えば、制御装置１００は、電気伝導度ＥＣに基づいて土壌中の肥料量を推定して潅水の制御に使用する。

静電容量計測部３１２は、導電線によって第２信号ライン６１と接続されている。静電容量計測部３１２は、第２信号ライン６１を伝送する低周波の電磁波を用いて多孔体部６０の静電容量を計測する。土壌の水ポテンシャルＷＰと多孔体部６０の水ポテンシャルＷＰとは水の吸着と毛管力により等価である。静電容量計測部３１２は、この等価関係を利用して、多孔体部６０の静電容量を用いて土壌の水ポテンシャルＷＰを測定する。土壌の水ポテンシャルＷＰが小さいと土壌に水が強い力で保持されているため、植物はその土壌から水を吸水しにくい状況である。土壌センサ３０は、測定した水ポテンシャルＷＰを通信部３２を介して制御装置１００に送信する。例えば、制御装置１００は、土壌の水ポテンシャルＷＰに基づいて、潅水時間や潅水量を制御する。

なお、制御装置１００は、土壌のｐＦ値に基づいて、その土壌が栽培作物に適切なｐＦ値になるように、水または培養液の潅水量を制御してもよい。制御装置１００は、タイマーにより周期的に土壌のｐＦ値測定を行い、その測定した土壌のｐＦ値に基づいて、水又は培養液の潅水量を制御してもよい。

第１実施形態の土壌センサ３０は、高周波の電磁波が伝送し土壌に面する第１信号ライン５１と、透水性および保水性を有する多孔体部６０とを備える。土壌センサ３０は、高周波よりも周波数が低い低周波の電磁波が伝送し、多孔体部を介して土壌に面する第２信号ライン６１と、第１信号ライン５１よりも内側に配置されているグランドラインとを備える。第２信号ライン６１は、第１信号ライン５１およびグランドラインよりも内側に配置されている。

この土壌センサ３０は、高周波の電磁波が伝送される第１信号ライン５１の内側に、より低い低周波の電磁波が伝送される第２信号ライン６１が配置されている。さらに第１信号ライン５１と第２信号ライン６１との間にグランドラインが配置されることで、高周波の電磁波による電界が第２信号ライン６１に与える影響を抑制できる。また、低周波の電磁波による電界が第１信号ライン５１に与える影響も抑制できる。この技術により、土壌センサ３０は、土壌水分量の検知における誤差低減を実現する。

処理部３１は、高周波の電磁波が第１信号ラインを伝送する伝送信号を用いて土壌の体積含水率を計測し、第２信号ラインを伝送する低周波の電磁波を用いて土壌の水ポテンシャルを計測する。これにより、一方の信号ラインにより生じる電界と他方の信号ラインにより生じる電界との互いの影響を抑制できるため、体積含水率の計測と水ポテンシャルの計測とを両立するセンサを提供できる。

処理部３１は、さらに、高周波の電磁波が第１信号ラインを伝送する伝送信号の波形に基づいて土壌の電気伝導度を計測する。これにより、体積含水率の計測と水ポテンシャルの計測と電気伝導度の計測とを適正に実施できるセンサを提供できる。

第２実施形態
第２実施形態について図５～図６を参照して説明する。第２実施形態の土壌センサ１３０は、第１実施形態に対して、台座部および多孔体部の構成が相違する。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

図５に示す土壌センサ１３０は、検出部１０１とケース部１０２とを備えている。検出部１０１は、円柱状であり、圃場の土壌に埋没されている。ケース部１０２は、土壌に埋没されたり、土壌に埋没されずに土壌の外に設置される。検出部１０１は、第１検出部５と第２検出部６とを備えている。第２検出部１０６は、第２信号ライン６１とグランドライン６２と多孔体部１６０とを含む。検出部１０１は、第１信号ライン５１、第２信号ライン６１、多孔体部１６０および台座部１０４を備えている。

多孔体部１６０は、第１実施形態の多孔体部６０に相当する部分である。台座部１０４は、例えば非透水性の材料から形成されており、台座部１０４の内部には浸水しないことが好ましい。台座部１０４は、第１信号ライン５１間、第２信号ライン６１間、および、第１信号ライン５１と第２信号ライン６１との間が短絡しないように少なくとも表面が絶縁体である。台座部１０４は、第１実施形態の台座部４と同様の材料や表面処理によって形成されている。台座部１０４は、長手方向ＬＤを柱状体の軸方向としている。

図６に示すように、台座部１０４の先端側部１０４ｆにおける周面には、それぞれ環状の第１信号ライン５１とグランドライン５２とが設けられている。台座部１０４の根元側部１０４ｒにおける周面には、それぞれ環状の第１信号ライン５１とグランドライン５２とが設けられている。この構成により、土壌センサ１３０は、検出部１０１の軸方向に離間した２箇所において、体積含水率ＶＷＣと電気伝導度とを検出することができる。

先端側部１０４ｆと根元側部１０４ｒは、同等の外径寸法に形成されている。先端側部１０４ｆに形成された第１信号ライン５１と根元側部１０４ｒに形成された第１信号ライン５１とは、台座部１０４における径方向位置が同等である。先端側部１０４ｆの第１信号ライン５１と根元側部１０４ｒの第１信号ライン５１は、土壌と直接接触している。グランドライン５２は、第１信号ライン５１よりも多孔体部１６０に近い位置で、先端側部１０４ｆまたは根元側部１０４ｒに設けられている。グランドライン５２は、第１信号ライン５１よりも多孔体部１６０に近い位置で、第１信号ライン５１に対して一定の間隔をあけて沿うように設けられている。

図５、図６に示すように、台座部１０４における中間部１０４ｍの表面には、第２信号ライン６１とグランドライン６２とが設けられている。中間部１０４ｍは、先端側部１０４ｆや根元側部１０４ｒよりも外径寸法が小さく形成されている柱状体である。多孔体部１６０は、台座部１０４の外周面１０４ａに対して面一である外周面を有し、第２信号ライン６１とグランドライン６２を覆っている。多孔体部１６０は、台座部１０４の外周面１０４ａよりも突出する外周面を有する構成でもよい。グランドライン６２は、第２信号ライン６１よりも、先端側部１０４ｆ寄りの位置と根元側部１０４ｒ寄りの位置とにそれぞれ設けられている。

第２信号ライン６１は、第１信号ライン５１に対して径方向について内側に位置している。第２信号ライン６１は、第１信号ライン５１に対して、軸方向に離間しかつ直径が小さい環状のラインを構成している。第２信号ライン６１は、軸方向に離間した先端側部１０４ｆの第１信号ライン５１によって、径外側ＲＤを囲まれている。第２信号ライン６１は、軸方向に離間した先端側部１０４ｆのグランドライン５２によって、径外側ＲＤを囲まれている。第２信号ライン６１は、軸方向に離間した根元側部１０４ｒの第１信号ライン５１によって、径外側ＲＤの位置において囲まれている。第２信号ライン６１は、軸方向に離間した根元側部１０４ｒのグランドライン５２によって、径外側ＲＤの位置において囲まれている。

第２信号ライン６１、グランドライン６２は、多数の細孔が形成されている多孔体部１６０によって覆われている。多孔体部１６０は、透水性および保水性を有する材料により形成された筒状体である。多孔体部１６０は、例えばセラミックスにより形成されている。第２信号ライン６１は、多孔体部１６０を介して土壌に面している。

第１信号ライン５１、第２信号ライン６１は、金または銅等の金属を含んだ材料によって形成されている。第１信号ライン５１および第２信号ライン６１は、台座部４の周面に設けられたリング形状をしている。第１信号ライン５１と第２信号ライン６１はそれぞれ一対設けられている。第１信号ライン５１および第２信号ライン６１の形状および数は上記の構成に限定されない。第１信号ライン５１とケース部２とは導電線により電気的に接続されている。第２信号ライン６１とケース部２とは導電線により接続されている。

多孔体部１６０は、野菜等育成に使用される土壌に適合した細孔分布を有していることが好ましい。土壌に適合した細孔分布を有する多孔体部１６０は、土壌の水ポテンシャルＷＰを高精度に計測することに寄与する。このため、多孔体部１６０に形成された細孔分布は、０．１～１００μｍに含まれる細孔によって様々な大きさの細孔が均一な個数で分布されている。

台座部４の外周面１０４ａには、０．１～５００μｍに含まれる深さである凹凸が形成されている。０．１μｍに近い深さの凹凸は粘土質の土壌とプリント基板との密着性向上に寄与する。５００μｍに近い深さの凹凸は砂状の土壌とプリント基板との密着性向上に寄与する。このような深さの凹凸を有する台座部４１０によれば、土壌とプリント基板との密着性向上に寄与し、適正なセンシング信号の検出を提供できる。

第３実施形態
第３実施形態について図７を参照して説明する。第３実施形態の土壌センサは、前述の実施形態に対して、台座部の表面に係る構成が相違する。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

図７に示すように、第３実施形態の土壌センサは、台座部４，１０４の表面に対して突出する複数の突起４ｃを備えている。複数の突起４ｃは、台座部４，１０４における一方側の表面４ａと他方側の表面４ｂとの少なくとも一つから突出している。複数の突起４ｃは、一方側の表面４ａや他方側の表面４ｂに対して、滴下された溶融樹脂を固めることにより形成される。

第３実施形態の土壌センサによれば、複数の突起４ｃにより、土壌に対する土壌センサの保持性向上や土壌センサの設置作業性向上に寄与する。

第４実施形態
第４実施形態について図８を参照して説明する。第４実施形態の土壌センサ２３０は、第２実施形態に対して、第１検出部に係る構成が相違する。第４実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

図８に示すように、土壌センサ２３０は、第２実施形態よりも個数が多いリング状の第１信号ライン５１を備えている。土壌センサ２３０の検出部１０１は、第１信号ライン５１、第２信号ライン６１、多孔体部１６０および台座部１０４を備えている。台座部１０４は、第１実施形態の台座部４に相当する部分である。第２検出部１０６は、第２信号ライン６１とグランドライン６２と多孔体部１６０とを含んでいる。

台座部１０４には、複数のリング状の第１信号ライン５１と複数のリング状のグランドライン５２とが設けられている。第１信号ライン５１は、台座部１０４において離間した複数箇所に配置されている。台座部４の先端側部４ｆには、軸方向や長手方向ＬＤに離間して並ぶ複数の第１信号ライン５１が設けられている。先端側部４ｆには、軸方向や長手方向ＬＤに離間して並ぶ複数のグランドライン５２が設けられている。先端側部４ｆにおいて離間する２個の第１信号ライン５１の間には、グランドライン５２が設けられている。先端側部４ｆには、土壌の温度を検出する温度センサ１７が設けられている。この構成により、温度センサと水ポテンシャル検出部と複数箇所のＴＤＴ方式検出部とを併せ持った土壌センサ２３０を提供できる。土壌センサ２３０は、複数方式の検出機能を統合化する構成により、装置の小型化、複数方式の同時検出を可能にできる。

第５実施形態
第５実施形態について図９～図１４を参照して説明する。第５実施形態の土壌センサは、前述の実施形態に対して、台座部および多孔体部の形状、構成が相違する。第５実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

第５実施形態の土壌センサは、図９～図１３に示すように、多孔体部および台座部を形成する構成、または第１検出部および第２検出部を形成する構成が正多面体状である。図９～図１４に示す多孔体部および台座部のそれぞれは、第１実施形態と同様の材料により形成されている。

図９は第５実施形態の土壌センサの第１例を示している。図９に示す土壌センサは、検出部２０１が正四面体状によって形成されている。検出部２０１は、台座部２０４と多孔体部２６０とを備えている。台座部２０４には、第１信号ライン５１およびグランドライン６２が表面に沿うように広い表面積にわたって配置されている。多孔体部２６０は、台座部２０４の表面に対して面一、または台座部２０４の表面よりも突出する表面を有し、第２信号ライン６１を覆っている。第２信号ライン６１は、検出部２０１内において、第１信号ライン５１およびグランドライン６２よりも内側に配置されている。図９に示す土壌センサによれば、対称的な形状であるので、外部応力が均一にかかりやすく、強度確保が図れ、壊れにくい。

図１０は第５実施形態の土壌センサの第２例を示している。図１０に示す土壌センサは、検出部３０１が正六面体状によって形成されている。検出部３０１は、台座部３０４と多孔体部３６０とを備えている。台座部３０４には、第１信号ライン５１およびグランドライン６２が表面に沿うように広い表面積にわたって配置されている。多孔体部３６０は、台座部３０４の表面に対して面一、または台座部３０４の表面よりも突出する表面を有し、第２信号ライン６１を覆っている。第２信号ライン６１は、検出部３０１内において、第１信号ライン５１およびグランドライン６２よりも内側に配置されている。図１０に示す土壌センサによれば、対称的な形状であるので、外部応力が均一にかかりやすく、強度確保が図れ、壊れにくい。

図１１は第５実施形態の土壌センサの第３例を示している。図１１に示す土壌センサは、検出部４０１が正八面体状によって形成されている。検出部４０１は、台座部４０４と多孔体部４６０とを備えている。台座部４０４には、第１信号ライン５１およびグランドライン６２が表面に沿うように広い表面積にわたって配置されている。多孔体部４６０は、台座部４０４の表面に対して面一、または台座部４０４の表面よりも突出する表面を有し、第２信号ライン６１を覆っている。第２信号ライン６１は、検出部４０１内において、第１信号ライン５１およびグランドライン６２よりも内側に配置されている。図１１に示す土壌センサによれば、対称的な形状であるので、外部応力が均一にかかりやすく、強度確保が図れ、壊れにくい。

図１２は第５実施形態の土壌センサの第４例を示している。図１２に示す土壌センサは、検出部５０１が正十二面体状によって形成されている。検出部５０１は、台座部５０４と多孔体部５６０とを備えている。台座部５０４には、第１信号ライン５１およびグランドライン６２が表面に沿うように広い表面積にわたって配置されている。多孔体部５６０は、台座部５０４の表面に対して面一、または台座部５０４の表面よりも突出する表面を有し、第２信号ライン６１を覆っている。第２信号ライン６１は、検出部５０１内において、第１信号ライン５１およびグランドライン６２よりも内側に配置されている。図１２に示す土壌センサによれば、対称的な形状であるので、外部応力が均一にかかりやすく、強度確保が図れ、壊れにくい。

図１３は第５実施形態の土壌センサの第５例を示している。図１３に示す土壌センサは、検出部６０１が正二十面体状によって形成されている。検出部６０１は、台座部６０４と多孔体部６６０とを備えている。台座部６０４には、第１信号ライン５１およびグランドライン６２が表面に沿うように広い表面積にわたって配置されている。多孔体部６６０は、台座部６０４の表面に対して面一、または台座部６０４の表面よりも突出する表面を有し、第２信号ライン６１を覆っている。第２信号ライン６１は、検出部６０１内において、第１信号ライン５１およびグランドライン６２よりも内側に配置されている。図１３に示す土壌センサによれば、対称的な形状であるので、外部応力が均一にかかりやすく、強度確保が図れ、壊れにくい。図１４は第５実施形態の土壌センサの第６例を示している。図１４に示すように、土壌センサは、検出部７０１が球体状によって形成されている構成でもよい。台座部７０４には、第１信号ライン５１およびグランドライン６２が表面に沿うように広い表面積にわたって配置されている。多孔体部７６０は、台座部７０４の表面に対して面一、または台座部７０４の表面よりも突出する表面を有し、第２信号ライン６１を覆っている。第２信号ライン６１は、検出部７０１内において、第１信号ライン５１およびグランドライン６２よりも内側に配置されている。図１４に示す土壌センサによれば、対称的な形状であるので、外部応力が均一にかかりやすく、強度確保が図れ、壊れにくい。

第６実施形態
第６実施形態について図１５を参照して説明する。第６実施形態の土壌センサは、前述の実施形態に対して、ケース部２に対する台座部４に係る支持構造が相違する。第６実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

第６実施形態の土壌センサは、図１５に示すように、ケース部２の内部に差し込まれた状態の台座部４を支持しかつシール構造として機能するシール支持部２５を備える。台座部４は、ケース部２における開口部２ｃに差し込まれて、ケース部２の内部に位置する部分と、ケース部２の外部に突出する部分とを有している。台座部４とケース部２の開口部２ｃとの隙間は、パッキン等のシール部２４によってシールされている。

ケース部２は、さらに内部に内ケース２ｉｃを有している。つまり、ケース部２は、内ケース２ｉｃを内蔵することにより、ケース部２を外ケースとする２重構造になっている。内ケース２ｉｃは、回路部を含む基板２１を収容している。基板２１と台座部４のパターン基板等とは、ケーブルによって電気的に接続されている。台座部４は、内ケース２ｉｃにおける開口部に差し込まれた状態で、ケース部２の開口部２ｃとの隙間がパッキン等のシール部によってシールされている。このシール部とシール部２４は、台座部４を支持する機能を有している。内ケース２ｉｃの内部は、ウレタン樹脂等のポッティング部２２が充填されている。ケース部２と内ケース２ｉｃとの間には、吸水性を有する樹脂材料によって形成された吸水材２３が充填されている。吸水材２３は、例えばポリアクリル酸塩によって形成することができる。吸水材２３は、ケース部２の内部に水が浸入したとしても、回路部への浸水を抑制して回路の防水性を向上することに寄与する。

シール支持部２５は、ケース部２の外部において、ケース部２から外部に突き出た台座部４の部分の表面とケース部２の表面とに密着してフィレット状に形成されている。シール支持部２５は、外力の作用により変形可能な弾性を有する材質で形成されている。シール支持部２５は、高い粘性を有するウレタン樹脂によって形成されていることが好ましい。シール支持部２５は、高い粘性により、台座部４の表面とケース部２の開口部２ｃとに対する密着性を高めることができる。このようにシール支持部２５は、台座部４をケース部２に対して支持する機能とケース部２内への浸水を抑制する機能とを提供する。

第７実施形態
第７実施形態について図１６を参照して説明する。第７実施形態の土壌センサは、前述の実施形態に対して、多孔体部と台座部とに係る支持構造が相違する。第７実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

第７実施形態の土壌センサは、図１６に示すように、多孔体部６０と台座部４と外側支持部７とを挟持する構成を備えている。外側支持部７は、土壌に面する板状の部分であり、例えばステンレス材により形成されている。ボルト８０の軸部８０ａは、外側支持部７、多孔体部６０、台座部４、多孔体部６０および外側支持部７の順に積層された積層体を貫通している。この挟持構成は、台座部４と台座部４の両側に配された多孔体部６０と各多孔体部６０の外側に配された外側支持部７とをボルト８０およびナット８１で拘束する。ボルト８０およびナット８１は、積層体を圧縮するために拘束する拘束部材の一例である。

外側支持部７の表面は、外側支持部７と多孔体部６０との間に２ｍｍを超える隙間が生じない平坦度を有している。この構成により、積層体を土壌の内部に設置している状況で外側支持部７と多孔体部６０との間に土壌の粒子が入り込むことを抑制できる。これにより、多孔体部６０に亀裂が入り事態を回避することができる。

第８実施形態
第８実施形態について図１７～図１８を参照して説明する。第８実施形態の土壌センサは、前述の実施形態に対して、台座部の表面に係る構成が相違する。第８実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

図１７の第１例に示すように、第８実施形態の土壌センサは、複数の層を有する台座部４を備える。第８実施形態の台座部４は、第１信号ライン５１およびグランドライン５２が配策された複数の信号層４１と、各信号層４１の外側に積層された表面層４２とを備える。表面層４２は、台座部４における厚さ方向ＴＤの両面のそれぞれを形成するように設けられている。表面層４２は、樹脂により形成されている。信号層４１は、第１信号ライン５１と第１信号ライン５１との間が短絡しないように少なくとも一部が絶縁されている。例えば、台座部４の厚さが１．６ｍｍである場合、表面層４２の厚さは２００～４００μｍに含まれる値に設定されている。第１例によれば、台座部４に形成されたパターンが土壌に接触して傷つくことを抑えることができ、土壌に対するロバスト性が高い土壌センサを提供できる。

図１８の第２例に示すように、第８実施形態の土壌センサは、台座部４の表面に積層された複数の層からなる表面層１４２を備える。表面層１４２は、最外側の樹脂層１４２ａと、樹脂層１４２ａの内側に位置するガラス層１４２ｂと、ガラス層１４２ｂの内側に位置するセラミックス層１４２ｃとを含む。樹脂層１４２ａは、高分子樹脂によって形成されて、例えば約１０μｍの厚さである。ガラス層１４２ｂは、樹脂層１４２ａよりも硬度の高い層であり、０．１～０．３μｍに含まれる厚さに形成されている。セラミックス層１４２ｃは、多孔質層である。

表面層１４２は、外側から内側にかけて積層された複数の層を含み、最外側の樹脂層１４２ａよりも内側にガラス層１４２ｂまたはセラミックス層１４２ｃを有する。この構成により、ガラス層１４２ｂ等によって、内側に形成されたパターンが土壌に接触して傷つくことを抑制でき、土壌に対するロバスト性が高い土壌センサを提供できる。

第９実施形態
第９実施形態について図１９を参照して説明する。第９実施形態の土壌センサは、前述の実施形態に対して、土壌センサに係る異常判定処理を行うことが相違する。第９実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

第９実施形態の土壌センサは、図１９に示す、土壌の体積含水率ＶＷＣと水ポテンシャルＷＰとの特性曲線を用いて異常判定処理を行う。図１９は、横軸に土壌の体積含水率ＶＷＣを設定し、縦軸に水ポテンシャルＷＰを設定した異常判定曲線である。図１９の曲線１ａｂは、土壌は水を多く含んでいるが多孔体部に吸水ができていない状態で、センサと土壌との密着が不良である異常状態を示す境界線である。図１９の曲線２ａｂは、多孔体部と土壌との間隙に水が溜り浸水している状態で、土壌が乾燥した異常状態を示す境界線である。この異常判定曲線は、土壌センサの記憶部等に予め記憶されている所定の特性曲線である。

処理部３１は、計測された体積含水率ＶＷＣと水ポテンシャルＷＰとが、曲線１ａｂと曲線２ａｂの間のポイントである場合は正常状態であると判定する。処理部３１は、計測されたＶＷＣとＷＰとが、曲線１ａｂと曲線２ａｂの間のポイントでない場合は異常状態であると判定する。

土壌内に放射される高周波電界を使用するＶＷＣセンサでは、電界が広がる領域全体のＶＷＣを計測する。このため、センサと土壌との密着が不良になったとしても計測値は大きく変化しない。一方、ＷＰセンサは、土壌との密着の良否によって計測値が大きな影響を受ける。これらの２つのセンサによる計測値を組み合わせて、土壌の保水曲線を描くと、密着の不良時は正常時から逸脱するポイントになるため、土壌の乾燥との識別が可能になる。このため、上記の曲線１ａｂと曲線２ａｂとを用いる判定により、センサと土壌の密着不良と、土壌の乾燥とを区別した異常判定が可能になる。

処理部３１は、計測された体積含水率と水ポテンシャルと、記憶されている体積含水率と水ポテンシャルとの関係を示す２つの異常判定曲線とを用いて異常状態であるか否かを判定する。これによれば、センサと土壌の密着不良と、土壌の乾燥とを層別可能になる。このため、密着不良状態を土の乾燥であると勘違いし、過剰に潅水することによる不具合を回避でき、センサの設置状態を修正することに寄与する。

第１０実施形態
第１０実施形態について図２０を参照して説明する。第１０実施形態の土壌センサは、前述の実施形態に対して、２箇所における計測値の比較に基づいて異常判定処理を行うことが相違する。第１０実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

図２０に示すように、第１０実施形態のＴＤＴ計測部３１１は、第１計測部３１１ａと、第２計測部３１１ｂとを備える。第１計測部３１１ａは、検出部における第１の位置に配置された信号ラインを用いて計測を行う。第２計測部３１１ｂは、検出部における第２の位置に配置された信号ラインを用いて計測を行う。

第１０実施形態の静電容量計測部３１２は、第１計測部３１２ａと、第２計測部３１２ｂとを備える。第１計測部３１２ａは、検出部における第１の位置に配置された信号ラインを用いて計測を行う。第２計測部３１１ｂは、第１の位置とは異なる別の第２の位置に配置された信号ラインを用いて計測を行う。処理部３１は、第１の位置で計測した値と第３の位置で計測した値とを比較した結果に基づいて、計測値が異常であるか否かを判定する。例えば、図２１に示すように、処理部３１は、２つの計測値を用いて各処理波形を生成し、このような２つの出力値の差分を解析することにより異常か否かを判定する。第１の位置の一例としては、検出部１における厚さ方向ＴＤの一方側の表面側に配置された信号ラインである。第２の位置の一例としては、検出部１における厚さ方向ＴＤの他方側の裏面側に配置された信号ラインである。この一例において処理部３１は、検出部における両面のそれぞれにおいて独立に計測した値を比較した結果に基づいて、計測値が異常であるか否かを判定する。

処理部３１は、上記の２箇所における計測値の比較として、計測値の差分、計測波形における形状、幅、周期時間等の差を採用し、この差と基準との乖離度合を判定する。この判定は、検出精度、処理制度を加味して行う。処理部３１は、２箇所における計測値の比較において、以下に示す例の場合は、異常であると判定する。

２箇所における計測値の変位量が違いすぎる場合は異常判定する。一方の計測値が一定であり変化しない場合は異常判定する。一方の計測値がプラス値であり他方の継続値がマイナス値である場合は異常判定する。２箇所における計測波形の差分が想定可能な位相範囲や変動範囲に収まらない大きさである場合は異常判定する。自己検査時の２箇所における計測値が想定値から乖離している場合は異常判定する。

第１０実施形態の処理部３１は、異なる位置である２箇所における計測値を比較した結果に基づいて、異常状態であるか否かを判定する。これによれば、土壌による傷や断線を発見できる確率が高まり、適正な出力値での安定した運用が図れ、土壌センサを用いた潅水システムの安定性向上に寄与する。さらに、自己発熱、温度変化が要因となる故障を検出可能であり、土壌センサの故障解析を容易できる。

＜他の実施形態＞
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つないしは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置およびその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置およびその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

技術的思想の開示
この明細書は、以下に列挙する複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（a multiple dependent form）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。

技術的思想１
高周波の電磁波が伝送し土壌に面する第１信号ライン（５１）と、
透水性および保水性を有する多孔体部（６０）と、
前記高周波よりも周波数が低い低周波の電磁波が伝送し、前記多孔体部を介して前記土壌に面する第２信号ライン（６１）と、
前記第１信号ラインよりも内側に配置されているグランドライン（５２，６２）と、
を備え、
前記第２信号ラインは、前記第１信号ラインおよび前記グランドラインよりも内側に配置されている土壌センサ。

技術的思想２
前記第１信号ラインを伝送する電磁波の周波数は、前記第２信号ラインを伝送する電磁波の周波数よりも、１００倍以上の周波数帯域に設定されている技術的思想１に記載の土壌センサ。

技術的思想３
高周波の電磁波が前記第１信号ラインを伝送する伝送信号を用いて土壌の体積含水率を計測し、前記第２信号ラインを伝送する低周波の電磁波を用いて土壌の水ポテンシャルを計測する処理部（３１）を備える技術的思想１または技術的思想２に記載の土壌センサ。

技術的思想４
前記処理部は、さらに、高周波の電磁波が前記第１信号ラインを伝送する伝送信号の波形に基づいて土壌の電気伝導度を計測する技術的思想３に記載の土壌センサ。

技術的思想５
前記多孔体部は、土壌に対して露出する表面形状が四角形以上の多角形状である技術的思想１から技術的思想４のいずれか一項に記載の土壌センサ。

技術的思想６
前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（４；１０４）を備え、
前記台座部の表面には、０．１～５００μｍに含まれる深さである凹凸が形成されている技術的思想１から技術的思想５のいずれか一項に記載の土壌センサ。

技術的思想７
前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（４；１０４）を備え、
前記台座部の表面には、複数の突起（４ｃ）が設けられている技術的思想１から技術的思想５のいずれか一項に記載の土壌センサ。

技術的思想８
前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（１０４）を備え、
前記第１信号ラインは、前記台座部において離間した複数箇所に配置されている技術的思想１から技術的思想５のいずれか一項に記載の土壌センサ。

技術的思想９
前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（１０４）を備え、
前記台座部と前記多孔体部とは、正多面体状に一体に形成されている技術的思想１から技術的思想４のいずれか一項に記載の土壌センサ。

技術的思想１０
前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（４）と、
前記第１信号ラインと前記第２信号ラインと電気的に接続されている回路部を内蔵し、前記台座部の一部を内蔵するケース部（２）と、を備え、
前記ケース部の外部に前記台座部を支持し、前記ケース部から外部に突き出た前記台座部の部分の表面と前記ケース部の表面とに密着してフィレット状に形成されているシール支持部（２５）をさらに備える技術的思想１から技術的思想７のいずれか一項に記載の土壌センサ。

技術的思想１１
前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（４）と、
外側から内側に向けて、外側支持部（７）、前記多孔体部、および前記台座部の順に積層されて、拘束部材（８０，８１）によって拘束されている積層体と、を備え、
前記外側支持部の表面は、前記外側支持部と前記多孔体部との間に２ｍｍを超える隙間が生じない平坦度を有している技術的思想１から技術的思想４のいずれか一項に記載の土壌センサ。

技術的思想１２
前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（４；１０４）を備え、
前記台座部は、前記第１信号ラインおよび前記グランドラインを覆っている表面層（４２；１４２）を有する技術的思想１から技術的思想５のいずれか一項に記載の土壌センサ。

技術的思想１３
前記表面層は、外側から内側にかけて積層された複数の層を含み、最外側の樹脂層よりも内側にガラス層またはセラミック層を有する技術的思想１２に記載の土壌センサ。

技術的思想１４
高周波の電磁波が前記第１信号ラインを伝送する伝送信号を用いて土壌の体積含水率を計測し、前記第２信号ラインを伝送する低周波の電磁波を用いて土壌の水ポテンシャルを計測する処理部（３１）を備え、
前記処理部は、計測された前記体積含水率と前記水ポテンシャルと、記憶されている体積含水率と水ポテンシャルとの関係を示す２つの異常判定曲線とを用いて異常状態であるか否かを判定し、
前記２つの異常判定曲線は、土壌との密着不良を示す曲線と、土壌の乾燥を示す曲線である技術的思想１から技術的思想１３のいずれか一項に記載の土壌センサ。

技術的思想１５
高周波の電磁波が前記第１信号ラインを伝送する伝送信号を用いて土壌の体積含水率を計測し、前記第２信号ラインを伝送する低周波の電磁波を用いて土壌の水ポテンシャルを計測する処理部（３１）を備え、
前記処理部は、異なる位置である２箇所における計測値を比較した結果に基づいて、異常状態であるか否かを判定する技術的思想１から技術的思想１３のいずれか一項に記載の土壌センサ。

５１…第１信号ライン、 ５２…グランドライン、 ６０…多孔体部
６１…第１信号ライン、 ６２…グランドライン

Claims (15)

1. 高周波の電磁波が伝送し土壌に面する第１信号ライン（５１）と、
   透水性および保水性を有する多孔体部（６０）と、
   前記高周波よりも周波数が低い低周波の電磁波が伝送し、前記多孔体部を介して前記土壌に面する第２信号ライン（６１）と、
   前記第１信号ラインよりも内側に配置されているグランドライン（５２，６２）と、
   を備え、
   前記第２信号ラインは、前記第１信号ラインおよび前記グランドラインよりも内側に配置されている土壌センサ。
2. 前記第１信号ラインを伝送する電磁波の周波数は、前記第２信号ラインを伝送する電磁波の周波数よりも、１００倍以上の周波数帯域に設定されている請求項１に記載の土壌センサ。
3. 高周波の電磁波が前記第１信号ラインを伝送する伝送信号を用いて土壌の体積含水率を計測し、前記第２信号ラインを伝送する低周波の電磁波を用いて土壌の水ポテンシャルを計測する処理部（３１）を備える請求項１または請求項２に記載の土壌センサ。
4. 前記処理部は、さらに、高周波の電磁波が前記第１信号ラインを伝送する伝送信号の波形に基づいて土壌の電気伝導度を計測する請求項３に記載の土壌センサ。
5. 前記多孔体部は、土壌に対して露出する表面形状が四角形以上の多角形状である請求項１に記載の土壌センサ。
6. 前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（４；１０４）を備え、
   前記台座部の表面には、０．１～５００μｍに含まれる深さである凹凸が形成されている請求項１に記載の土壌センサ。
7. 前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（４；１０４）を備え、
   前記台座部の表面には、複数の突起（４ｃ）が設けられている請求項１に記載の土壌センサ。
8. 前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（１０４）を備え、
   前記第１信号ラインは、前記台座部において離間した複数箇所に配置されている請求項１に記載の土壌センサ。
9. 前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（１０４）を備え、
   前記台座部と前記多孔体部とは、正多面体状に一体に形成されている請求項１に記載の土壌センサ。
10. 前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（４）と、
    前記第１信号ラインと前記第２信号ラインと電気的に接続されている回路部を内蔵し、前記台座部の一部を内蔵するケース部（２）と、を備え、
    前記ケース部の外部に前記台座部を支持し、前記ケース部から外部に突き出た前記台座部の部分の表面と前記ケース部の表面とに密着してフィレット状に形成されているシール支持部（２５）をさらに備える請求項１に記載の土壌センサ。
11. 前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（４）と、
    外側から内側に向けて、外側支持部（７）、前記多孔体部、および前記台座部の順に積層されて、拘束部材（８０，８１）によって拘束されている積層体と、を備え、
    前記外側支持部の表面は、前記外側支持部と前記多孔体部との間に２ｍｍを超える隙間が生じない平坦度を有している請求項１に記載の土壌センサ。
12. 前記第１信号ラインと前記グランドラインとが設けられている台座部（４；１０４）を備え、
    前記台座部は、前記第１信号ラインおよび前記グランドラインを覆っている表面層（４２；１４２）を有する請求項１に記載の土壌センサ。
13. 前記表面層は、外側から内側にかけて積層された複数の層を含み、最外側の樹脂層よりも内側にガラス層またはセラミック層を有する請求項１２に記載の土壌センサ。
14. 高周波の電磁波が前記第１信号ラインを伝送する伝送信号を用いて土壌の体積含水率を計測し、前記第２信号ラインを伝送する低周波の電磁波を用いて土壌の水ポテンシャルを計測する処理部（３１）を備え、
    前記処理部は、計測された前記体積含水率と前記水ポテンシャルと、記憶されている体積含水率と水ポテンシャルとの関係を示す２つの異常判定曲線とを用いて異常状態であるか否かを判定し、
    前記２つの異常判定曲線は、土壌との密着不良を示す曲線と、土壌の乾燥を示す曲線である請求項１に記載の土壌センサ。
15. 高周波の電磁波が前記第１信号ラインを伝送する伝送信号を用いて土壌の体積含水率を計測し、前記第２信号ラインを伝送する低周波の電磁波を用いて土壌の水ポテンシャルを計測する処理部（３１）を備え、
    前記処理部は、異なる位置である２箇所における計測値を比較した結果に基づいて、異常状態であるか否かを判定する請求項１に記載の土壌センサ。

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