JP4783485B2

JP4783485B2 - 自動給水システム

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Publication number: JP4783485B2
Application number: JP2000025155A
Authority: JP
Inventors: 孝治吉岡; 稔吉田
Original assignee: Kyodo Ky Tec Corp
Current assignee: Kyodo Ky Tec Corp
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: JP2001211768A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給水対象の水分の有無を検出し、その結果により自動的に給水を行う自動給水システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給水対象の給水に関する技術として、例えば実開平２−１７０５４号のように、土壌中の水分の含有量を対向する電極間の抵抗により検出し、給水開始を報知するランプ若しくはブザーが設けられた植木鉢がある。
【０００３】
しかし、前記植木鉢に関する技術は、長期不在の場合などにランプ或いはブザーで報知したとしても何等役に立たず、植物を枯らしてしまうという不具合を生ずる。また、特別な給水方法等について何ら開示されておらず、前記報知手段による報知に応じて人為的に給水しなければならないものであり、広大な緑化エリアの場合などは給水作業が大変であった。
【０００４】
そして、上記不具合を解消するために、多数の出願がなされている。例えば実開昭６２−１６２５７号のように、予め定められた時間間隔で自動的に給水を行う自動給水システムがある。しかし、前記自動給水システムは降雨等を何ら考慮しておらず、例えば植木鉢内の土壌や貯水トレー等の給水対象に存在する水分量に関係なく、所定量の水分を決まった時間になると給水してしまうため、給水過多となる可能性が高く、給水過多により根腐れ等を起こし、結果的に植物を枯らしてしまうという不具合を生ずる。
【０００５】
また、例えば実開平５−４８６２号のように、土壌中の水分量を検出し、検出結果に応じて自動的に給水を行う装置がある。しかし、前記自動給水装置は、所定箇所の土壌中の水分量を検出して給水を行うため、土壌の表面、中央、底方、又は植物の葉に隠れた陰の部分か、日向の部分か、又は晴天か雨天か等、土壌のどの箇所の水分量を検出するかによりかなりの誤差が生じ、実際には本当に水分が足りていないのか否かの判断が難しい。例えば土壌の表面に水分センサーを設ける場合は晴天時に乾燥しやすいく、少量の降雨があった場合は表面により水分が含有される。また、土壌の中心から下方では、晴天時も乾燥しにくく、且つ少量の降雨があった場合は、表面よりも乾燥している状態となり、どの箇所の水分量により給水を行うかの判断が難しい。又前記構成では土壌中のどこかには水分が存在するため、植物が必ず水分を吸収できる状態が維持されている。このため、植物にストレスを与えることができず、細長い貧弱な植物が育ってしまうという不具合が生じてくる。
【０００６】
かような上記不具合を解消するため、例えば実開昭６１−７４３５９号の自動給水制御装置では、給水層に植木鉢を載置して、この給水層内の水分の上限及び下限状態を検出し、水分が下限値に達した後の一定時間経過後に給水を開始するものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記自動給水制御装置は、前記一定時間の経過を植物の出荷時等に慣らしておくためのもので、植物自体にストレスを与えるために行われるものではない。また、降雨等のことは何ら開示されておらず、降雨により給水層内の水分量が上限値に達した場合でも一定時間経過後に給水を行ってしまうため、水道料金が高くなると共に、根腐れ等を起こし、結果的に植物を枯らしてしまうという不具合を生ずる。
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題点に着目してなされたものであり、できるだけ正確な給水対象の水分量を検出して、植物をできるだけ自然の状態と近い状態で栽培可能とし、丈夫な植物を栽培することを可能にする自動給水システム、更には最小限の給水で植物を栽培可能とし、水分の無駄使いをなくすことを可能にする自動給水システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動給水システムは、少なくとも、給水対象の水分が不足したことを水分センサーにより検出し、該検出に応じて第一タイマー部が、植物に対して前記植物に適する水分不足ストレスを継続的に与えるストレス期間である第一所定時間を計測すると共に、該第一所定時間の計測中に該水分センサーによる給水対象の水分状態の検出を継続し、該第一所定時間内に該水分センサーにより水分が充足したことを検出しない場合に該第一所定時間の経過後に給水手段で給水し、該第一所定時間内に水分が充足したことを検出した場合に該第一タイマー部による該第一所定時間の計測を初期化することを特徴とする。
【００１０】
例えば自動給水システムは、給水対象の水分の有無を検出するための水分センサー、水分センサーの測定値に応じて給水手段の動作を制御する制御手段、前記制御手段に水分センサーによる水分なしの検出結果の入力に応じて第一所定時間を計測する第一タイマー部を備え、第一タイマー部による第一所定時間の計測終了までの間に水分センサーにより所定量の水分を検出しなかった場合は、給水手段に対して給水開始信号を出力すると共に、第一タイマー部による第一所定時間の計測終了までの間に水分センサーで所定量の水分を検出した場合は、少なくとも制御手段の第一タイマー部を初期化するものである。
【００１１】
さらに上記自動給水システムは、前記給水の開始と同時に若しくは給水開始後に前記水分センサーにより水分が充足したことを検出したと同時に、第二タイマー部で第二所定時間を計測し、該第二所定時間の経過後に給水を停止することを特徴とする。
【００１２】
例えば制御手段に第二タイマー部を設け、前記第二タイマー部は給水開始信号の出力と同時に第二所定時間を計測し、第二タイマー部の第二所定時間の計測後に給水手段に対して給水停止信号を出力する、若しくは前記第二タイマー部は給水開始信号の出力後に水分センサーにより水分を検出すると第二所定時間を計測し、第二タイマー部の第二所定時間の計測後に給水手段に対して給水停止信号を出力するようにする。
【００１３】
また、上記自動給水システムは、前記給水手段の水路に流量計を設置し、給水開始後に該流量計の計測値が予め定められた流量値に達することにより給水を停止することを特徴とする。例えば、給水手段と給水対象の間の水路に流量計を設置すると共に、制御手段は給水開始信号の出力後に流量計による計測値が予め定められた流量値に達することにより、給水手段に対して給水停止信号を出力する構成とする。流量値の設定条件は手動或いは自動で変更可能に構成すると好適である。
【００１４】
さらに上記自動給水システムは、給水対象が１若しくは複数からなる場合等に於いて、前記水分センサーを所要箇所に複数設置し、前記給水対象の水分が不足する検出結果となる該水分センサーが所定個数になることにより検出し、前記第一タイマー部が前記第一所定時間を計測することを特徴とする。
【００１５】
例えば給水対象が複数からなる場合に、水分センサーを複数の給水対象の任意箇所に任意個数設置し、水分の有無が任意個数設置された水分センサーの内の予め定められた個数の水分センサーに基づき検出されることにより、水分の有無が判断されるものである。任意個数設置された前記水分センサーの内の予め定められた個数は自在に設定可能に構成するとよい。より好適には、少なくとも２個以上設けられている水分センサーを複数の給水対象中で条件の異なる箇所に設置するようにする。
【００１６】
さらに上記自動給水システムは、前記給水対象は複数のブロックに分割されており、前記水分センサーによる水分が不足することの検出が該ブロック毎に行われ、水分不足が検出された該ブロックに給水を行うことを特徴とする。
【００１７】
また、上記自動給水システムは、前記給水対象は複数のブロックに分割されており、前記水分センサーによる水分が不足することの検出が該ブロック毎に行われ、水分不足が検出されることにより給水対象全体に対して該ブロック毎に予め定められた順で給水を行う、即ちリレー方式で給水を行うことを特徴とする。
【００１８】
例えば１或いは複数の給水対象が複数の給水単位からなり、１以上の給水単位を含む複数のブロックに予め分割され、ブロック毎の水分センサーによる検出結果に応じて、給水手段が水分不足が検出されたブロックに給水開始及び給水停止可能に構成され、或いは１或いは複数のブロックから水分センサーによって水分不足が検出された結果に応じて、給水手段が給水対象全体に対してブロック毎に予め定められた順で給水開始及び停止を行い、加えてこれらを繰り返し行うようにする。
【００１９】
また、上記自動給水システムに於いては、第一所定時間と第二所定時間の少なくとも一方若しくは両方を条件によって手動設定或いは自動設定可能な構成とする、或いは第一タイマー部と第二タイマー部を１つのタイマー部にして時間計測する構成とする、或いは水分センサーが少なくとも２つの導電性材間の電気抵抗によって水分の有無を検出する構成とし、更には制御手段において水分センサーの検出方式である電気抵抗値を条件にして手動設定或いは自動設定可能な構成とすることができる。
【００２０】
さらに上記自動給水システムは、テストモードへの切替手段を有し、該テストモードは給水開始から給水停止までのサイクルが通常よりも短く設定されていることを特徴とする。即ち、制御手段にテストモードへの切替手段を設け、切替手段は水分センサーが水分不足を検出している時等にテストモードへ切替可能に構成し、テストモード時には給水開始から給水停止までの１サイクルの時間等を通常よりも短く設定する構成等とする。
【００２１】
例えば上記構成として、テストモード時には第一タイマー部が第一所定時間よりも短い第三所定時間（換言すれば通常よりも短い第一所定時間）を計測して、第三所定時間の計測終了後に給水手段に給水開始信号を出力して給水すると共に、給水開始信号出力と同時に若しくは給水開始信号出力後に水分センサーにより水分が充足したことを検出すると同時に、第二タイマー部が第二所定時間よりも短い第四所定時間を計測して、第四所定時間の計測終了後に給水手段に給水停止信号を出力して給水を停止する。
【００２２】
また、上記自動給水システムに於いては、第三所定時間と第四所定時間の少なくとも一方若しくは両方を条件によって手動設定或いは自動設定可能な構成とする、或いは制御手段に報知手段を設ける若しくは制御手段を別体に設けられた報知手段と接続可能な構成とする、或いは制御手段に少なくとも制御手段の制御内容を記憶する記憶部を設け、記憶部は停電時に記憶内容を保持可能にする構成にし、更には制御手段に出力手段を設ける若しくは制御手段を別体に設けられた出力手段と接続可能に構成し、前記記憶部に記憶された内容を印字出力可能に構成する、或いは制御手段に給水を自動的に行う自動給水か手動で行う手動給水かを設定可能な給水方法設定手段を設ける構成とすることができる。
【００２３】
さらに上記自動給水システムは、前記給水対象が、例えば上面が開放している植物栽培コンテナの下方に設けられている貯水トレー内空間であることを特徴とする。
【００２４】
さらに上記自動給水システムは、前記貯水トレーの底面上方に水分センサー載置台を設け、該水分センサー載置台上に前記水分センサーを載置することを特徴とする。
【００２５】
【作用】
本発明の自動給水システムは、給水対象の水分を水分センサーにより検出し、水分無しなど水分が不足することを検出した場合に、第一所定時間を第一タイマーで計測し、第一タイマーが第一所定時間の計測終了までの間に水分無しなど水分が不足する状態を維持した場合に、給水開始信号を出力すること等で給水手段で給水するため、第一所定時間の間に植物に対してストレスを与えることが可能となり、自然に近い状態で植物を栽培することができる。
【００２６】
さらに第一所定時間内に水分有りなど水分が充足することを検出した場合には、作動中である第一タイマーが初期化されるため、降雨等によって水分が補給された場合などには新たな給水をすることがなく、これは根腐れ防止に役立つと共に、無駄な水分を使用することがなくなる。
【００２７】
また、給水開始信号の出力等による給水と同時に、若しくは給水が開始された後に新たに水分センサーにより水分有りなど水分が充足する状態を検出すると同時に、第二所定時間を第二タイマーで計測し、第二所定時間の経過後に給水手段に給水停止信号を出力すること等で給水を停止するため、給水時に予め定められた水分量のみを給水することが可能となり、無駄な水分を使用することがなくなる。又流量計による流量の計測値が所定値に達したときに給水を停止すること等によっても、予め定められた水分量のみを給水することが可能で、無駄な水分を使用することがなくなる。
【００２８】
また、水分センサーを所要箇所に複数設置し、給水対象の水分が不足する一定値を示す水分センサーが定められた所定個数になることにより、第一タイマー部が第一所定時間を計測することにより、より正確に水分の有無の検出結果が得られ、植物を枯らす可能性が低くなる。
【００２９】
また、水分センサーを少なくとも２個設け、例えば陰と日向、屋根のある場所と屋根のない場所、給水手段に近い場所と遠い場所など条件の異なる箇所に設置することで、より正確に水分の有無を検出することが可能となる。つまり、屋根のある場所等は、晴天時には、陰となり給水対象内の水分の減る量が少なく、多量に水分が存在し、逆に屋根のない場所等は、日向となり給水対象内の水分の減る量が多く、少量しか水分が存在しない状態となる。また、雨天時は、屋根のある場所には水分が貯まりにくいため、給水対象内の水分量が屋根のない場所よりも少なくなってしまうことがある。従って、上記のように条件の異なる箇所に設置することにより、正確な水分量を把握することが可能となる。
【００３０】
また、給水対象を複数のブロック毎に分割し、給水開始及び停止をブロック毎に行うことにより、水分を必要としているブロックのみに水分を給水することができ、無駄な水分を使用することがなくなる。又ブロック毎に分割した給水対象に順次給水を行うようにすることで、全て一括して給水するよりも水圧低下を起こさず、確実に水分の給水を行うことが可能となる。
【００３１】
また、第一所定時間と第二所定時間の少なくとも一方を条件により手動或いは自動設定可能にすることにより、第一所定時間は、季節、植物の栽培場所、緯度、経度等に応じて設定することができ、第二所定時間は、植物の栽培面積等により設定することができ、より植物にあった栽培方法を選択することが可能になると共に、何処ででも植物を栽培可能となって、且つ無駄な水分を使用することがなくなる。又、第一タイマーと第二タイマーを１つのタイマー部で構成することで、制御手段を小型化することが可能となり、設置場所に困ることがない。
【００３２】
また、導電性材間の電気抵抗値に基づく水分センサーで水分量の検出を行い、この電気抵抗値を条件にして手動或いは自動設定可能に構成しているため、給水対象の設置場所等の湿度等を考慮することが可能で、且つユーザーの希望にあった植物栽培を本システムのみで実施することが可能となる。
【００３３】
また、テストモードへの切替手段を設け、例えば水分センサーにより水分不足を検出している状態でテストモードに切替え、第一所定時間よりも短い第三所定時間を計測して、第三所定時間の計測終了と同時に給水手段に対して給水開始信号を出力し、給水開始信号出力と同時に、或いは給水開始信号出力後に水分センサーにより水分有り等を検出したと同時に、第二所定時間よりも短い第四所定時間を計測し、第四所定時間の計測終了と同時に給水手段に対して給水停止信号を出力すること等により、施工終了時或いは施工中に、短時間で給水システムが正常に作動するか否かの確認をすることが可能となる。
【００３４】
上記に於いて、第三所定時間と第四所定時間の少なくとも一方を条件により手動設定或いは自動設定することにより、施工人数等に応じて、容易に動作確認をすることが可能となる。
【００３５】
また、制御手段に例えば表示部や警報部等の報知手段を設けること等により、自動給水システムの動作状況を容易に把握することができると共に、システムの動作結果を把握することができ、システムの誤動作等を一目で認識することが可能となる。
【００３６】
また、制御手段に記憶部を設け、この記憶部を停電時等の異常時に記憶内容を保持可能とし、復旧時に保持した内容から再開するように構成することにより、第一所定時間或いは第二所定時間が異常に長くなったり短くなるという不具合を解消することが可能となると共に、根腐れや水不足により植物が枯れてしまうという不具合を解消することが可能となる。更に前記記憶部に記憶されている内容を印刷物等で出力可能に構成することで、制御手段の動作結果を把握することが可能となり、システムの誤動作等を一目で認識することができると共に、設定内容も一目で認識することができる。
【００３７】
また、植物栽培コンテナの下方に設けられた貯水トレー内空間を給水対象として、貯水トレー底面に設けられている水分センサー載置台に水分センサーを載置することにより、より正確な水分量を検出することができ、植物栽培コンテナ等から発生する可能性のあるゴミ等による誤動作を未然に防止することが可能となる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の自動給水システムの具体的な実施形態を図面に沿って説明する。なお下記実施形態の自動給水システムは、植物栽培コンテナを載置した貯水トレー内空間を給水対象とする場合について説明するが、給水対象を植物栽培コンテ内の土壌とするなど下記実施形態に限定されるものではない。
【００３９】
図１から図１１及び図２５、図２６は本発明の給水対象が１つである場合の実施形態であり、図１から図５は第１実施形態を示している。図１は第１実施形態の自動給水システムを示す全体構成図、図２は前記自動給水システムのシステムブロック図である。
【００４０】
本実施形態の自動給水システムは、図１に示すような上面が開放した植物栽培コンテナ１０が貯水トレー２０に載置されている底面給水型の植栽栽培ユニットに給水を行うものである。
【００４１】
植物栽培コンテナ１０は平面視略方形で上面が開放した箱体であり、側面１１に内向きへこみ部１１ａが形成されていると共に、底面１２には頂部に吸水孔１２ｂが穿設されている吸水凸部１２ａと吸水凸部１２ａより突出した脚部１２ｃが設けられ、その内部に配設された土壌１３に植物１４が植えられている。後述するように植物栽培コンテナ１０を複数敷設した場合、内向きへこみ部１１ａ・１１ａ間及び貯水トレー２０上に空間部３３が形成され、この空間部３３に水分センサー４１と制御手段４２とを結ぶ有線、或いは給水パイプ４３ａなどを介在させることが可能であり、美観に優れた外観を維持することができる。
【００４２】
上面が開放した貯水トレー２０は、主としてテーパ状に形成され且つ高さが植物栽培コンテナ１０の側面１１より低い側面２１と底面２２とからなり、底面２２上には水分センサー４１が配設され、内部には４０ａを水面とする水分４０が貯水されている。
【００４３】
植物栽培コンテナ１０が貯水トレー２０の底面２２上に載置された状態では、植物栽培コンテナ１０の底面１２と水面４０ａとの間に空気層３１が形成され、吸水凸部１２ａより突出した脚部１２ｃにより、貯水トレー２０の側面２１頂部より植物栽培コンテナ１０の底面１２が高い位置に維持されていると共に、吸水凸部１２ａの頂部と貯水槽トレー２０の底面２２との間に空間部３２が形成されている。
【００４４】
そして、前記貯水トレー２０内に貯水された水分４０は、植物栽培コンテナ１０の吸水孔１２ｂから毛細管現象で吸い上げられ、植物栽培コンテナ１０内の土壌１３及び植物１４に水分４０を給水する構成である。なお図１には省略したが、植物栽培コンテナ１０の底面１２には排水及び通気のための孔が例えば複数穿設され、前記孔により植物栽培コンテナ１０内の余剰水を貯水トレー２０内に送ることができると共に、空気層３１から空気を植物栽培コンテナ１０内の土壌１３に送ることができ、植物の根腐れを防止することが可能である。
【００４５】
さらに貯水トレー２０の底面２２上に設けられた水分センサー４１は、図１及び図２に示すように、制御手段４２にインターフェイスＩ／Ｆを介して有線で接続されており、さらに制御手段４２は給水手段４３の給水パイプ４３ａの給水を制御する電磁バルブ４３ｂにインターフェイスＩ／Ｆを介して有線で接続され、電磁バルブ４３ｂの開閉は制御手段４２で制御される。前記給水パイプ４３ａは水源から貯水トレー２０内に水分４０を供給するもので、その先端にある給水口は貯水トレー２０内に向けてある。なお本自動給水システムに於ける制御手段４２と水分センサー４１及び電磁バルブ４３ｂ等との接続は有線に限らず、無線とすることも可能である。
【００４６】
水分センサー４１の検出部４１ａは、少なくとも２つからなる電極体（導電性材）を所定間隔開けて配置され、前記電極体間に電気を流したときの抵抗値で水分量を検出するものであり、水分がある程度存在するときには電極体間の抵抗値が小さくなる。一方、水分が少なくなると空気で絶縁されるため電極体間の抵抗値が大きくなる。そして、電極体間の抵抗値が一定値に達した或いは超えた場合に水分が不足している状態を検出すると共に、一定値に達した或いは超えない場合に水分が充足している状態を検出し、水分の有無を検出するものである。
【００４７】
前記一定値は後述する制御手段４２の設定部４２ｂで所要値に設定することが可能であり、例えば前記一定値を６００ｋΩと設定した場合、設定した６００ｋΩに達する或いは超えると水分不足を検出し、給水手段４３で給水される或いは降雨等により水分が補給されると電極体間の抵抗値が小さくなり、６００ｋΩより小さくなると水分が充足したことを検出する。前記一定値で水分不足を検出するための一定値と水分充足を検出するための一定値をそれぞれ異なるように設定してもよく、例えば６００ｋΩと５００ｋΩに設定するようにしても良い。かような設定により、水分不足状態から所定量の水分が給水或いは降雨により補給されなければ、必要量の水分を確実に補給することが可能となる。
【００４８】
本実施形態の制御手段４２は、図２に示すように、主としてＣＰＵ４２ａに設定部４２ｂ、タイマー部４２ｃ、表示部４２ｄ、所要事項を記憶するＲＡＭやＲＯＭが接続されたものであり、ＣＰＵ４２ａに接続されたインターフェイスＩ／Ｆを介してそれぞれ水分センサー４１及び給水手段４３に接続されている。
【００４９】
設定部４２ｂは制御手段４２で必要な内容を設定する部分であり、水分センサー４１の抵抗値と比較する一定値、後述する第一所定時間及び第二所定時間等様々な設定を行う部分である。タイマー部４２ｃはＣＰＵ４２ａの指示で所定時間の計測を行う部分であり、本実施形態に於いては少なくとも後述する第一所定時間を計測する第一タイマー部と第二所定時間を計測する第二タイマー部を含むものである。表示部４２ｄはタイマー部４２ｃの作動状況など所要の内容を表示する部分で、例えばＬＥＤ、液晶画面等であり、表示部４２ｄに動作内容を随時表示することにより自動給水システムが正常に作動しているか一目で認識することが可能となる。尚、制御手段４２には報知手段を設け、異常が検出された場合に報知するようにしてもよい。
【００５０】
給水手段４３は給水パイプ４３ａで水分を供給し、給水パイプ４３ａに設けられた電磁バルブ４３ｂで給水を制御するものである。給水手段４３の電磁バルブ４３ｂはインターフェイスＩ／Ｆを介して制御手段４２のＣＰＵ４２ａに接続されており、電磁バルブ４３ｂの開閉ひいては給水手段４３による給水は制御手段４２で制御される。
【００５１】
次に、上記構成の自動給水システムで自動給水処理を行う過程について説明する。図３は前記自動給水システムに於ける制御手段及び給水手段の処理を示すフローチャート、図４は前記自動給水システムで給水される場合のタイムチャート、図５は前記自動給水システムで給水されない場合のタイムチャートである。
【００５２】
まず、図３に示すように、制御手段４２のＣＰＵ４２ａが初期化されている状態に於いて（Ｓ１０１）、水分センサー４１の検出部４１ａが電極体間の抵抗値を連続して或いは所定時間毎等に計測し、検出結果である前記抵抗値は水分センサー４１から初期化されたＣＰＵ４２ａに入力される。ＣＰＵ４２ａは抵抗値が入力されたか判断し、抵抗値が入力されたことを認識すると、ＣＰＵ４２ａは入力された抵抗値と設定部４２ｂで設定された所定の一定値との比較を行う。
【００５３】
前記抵抗値と前記一定値を比較した結果、抵抗値が前記一定値を超える或いは抵抗値が一定値に達した場合には、タイマー部４２ｃの第一タイマー部が作動して第一所定時間の計測を開始する（Ｓ１０３）一方で、抵抗値が前記一定値を超えない或いは達しない場合には再び新たに入力された抵抗値と前記一定値の比較を繰り返す（Ｓ１０２）。
【００５４】
そして、第一タイマー部が第一所定時間の計測を終了するまでの間、水分センサー４１から新たに計測された抵抗値が入力されて前記一定値の比較が連続して行われ、第一所定時間内に於ける入力された抵抗値と前記一定値の比較の結果、各抵抗値が前記一定値を超える或いは各抵抗値が前記一定値に達している限り第一所定時間の計測及び新たな抵抗値と前記一定値の比較を継続し、入力された抵抗値が前記一定値を超えない或いは抵抗値が前記一定値に到達しない場合には、第一タイマー部は第一所定時間の計測を停止するなど制御手段４２が初期化された状態に戻る処理が行われ、前記処理は第一所定時間の計測終了まで行われる（Ｓ１０４）。
【００５５】
ついで、第一所定時間の間、連続して入力された抵抗値が全て前記一定値を超え或いは抵抗値が全て前記一定値に到達し、第一所定時間の計測が終了した場合には（Ｓ１０５）、給水手段４３の電磁バルブ４３ｂを開放状態にする給水開始信号がＣＰＵ４２ａから出力され（Ｓ１０６）、ＣＰＵ４２ａの制御でタイマー部４２ｃの第二タイマー部が第二所定時間の計測を開始する（Ｓ１０７）。給水手段４３に於いては、給水開始信号の入力（Ｓ２０１）によって電磁バルブ４３ｂが開放され、給水パイプ４３ａによる貯水トレー２０内への給水が開始される（Ｓ２０２）。
【００５６】
第二所定時間の計測が終了して第二タイマー部の作動が終了すると（Ｓ１０８）、ＣＰＵ４２ａは電磁バルブ４３ｂを閉鎖状態にする給水停止信号がＣＰＵ４２ａから出力され、初期化状態に戻る（Ｓ１０９）。前記給水停止信号の入力（Ｓ２０３）によって、電磁バルブ４３ｂは閉鎖状態になり、給水パイプによる貯水トレー１０内への給水が停止する（Ｓ２０４）。上記処理は自動的に繰り返して行われ、貯水トレー２０への給水が自動的に管理される。
【００５７】
上記処理に於いて給水される場合のタイムチャートは、図４に示すように、入力された抵抗値が一定値を超えた状態になると第一タイマー部が作動開始してＯＮ状態となり、第一所定時間の計測を開始し、第一所定時間経過後に第一タイマー部がＯＦＦ状態となる。そして、第一タイマー部がＯＦＦ状態になると同時に、給水開始信号が一瞬ＯＮ状態になって出力されることで給水手段４３がＯＮ状態で給水を開始すると共に、第二タイマー部がＯＮ状態になって第二所定時間の計測を開始する。第二所定時間の計測中には、給水された水分で水分センサー４１で計測する抵抗値が前記一定値を超えないことになる。次いで、第二所定時間の計測が終了して第二タイマー部がＯＦＦ状態になると同時に、一瞬ＯＮ状態になって給水停止信号を出力され、給水手段４３がＯＦＦ状態になって給水を停止することになる。
【００５８】
また、給水されない場合のタイムチャートは、図５に示すように、入力された抵抗値が一定値を超えた状態となると第一タイマー部が作動開始してＯＮ状態となり、第一所定時間を計測開始する。そして、第一所定時間の計測終了までの間に抵抗値が前記一定値を超えないことになり、第一タイマー部がＯＦＦ状態となって計測を終了する。これは一旦は水分が不足することを検出したが、第一所定時間計測中に降雨、或いは人為的な給水等が行われた場合である。
【００５９】
上記第１実施形態の自動給水システムを使用することにより、水分センサー４１によって水分が不足する状態を検出すると第一所定時間を計測し、水分が不足する第一所定時間のストレスを植物に対して与えることができ、出来るだけ自然に近い状態で丈夫な植物を栽培することが可能となる。また、第一所定時間の計測中に降雨等で水分が不足する状態が解消された場合には給水を中止することができ、根腐れを防止できる。また、前記給水中止及び第二タイマー部の第二所定時間計測による給水時間の設定及び管理が可能であるため、余計な給水をする必要がなく、植物栽培維持費を削減することができる。
【００６０】
また、第一所定時間と第二所定時間の両方或いは少なくとも一方を設定部４２ｂで設定する構成により、植物の種類や設置場所、環境に応じて植物に対してよりよい環境を作り上げることができ、且つユーザーの希望を取り入れることが可能となる。例えば第一所定時間を１週間等長めに設定し、第二所定時間は給水対象の大きさにもよるが、１時間等短めに設定することができる。
【００６１】
なお、本実施形態に於いては第二所定時間を計測し、第二所定時間の経過後に給水を停止する構成としたが、例えば給水パイプ４３ａからなる水路に流量計を設置し、給水開始後に前記流量計の計測値が予め定められた流量値に達する或いは超えることにより給水を停止する等の構成としても、所定量の給水が確実に行われて良好である。
【００６２】
次に、本発明の自動給水システムの第２実施形態について、上記第１実施形態と異なる箇所を中心に説明する。図６から図８は第２実施形態を示し、図６は第２実施形態の自動給水システムに於ける制御手段及び給水手段の処理を示すフローチャート、図７はその自動給水システムで給水される場合のタイムチャート、図８はその自動給水システムで給水されない場合のタイムチャートである。
【００６３】
本実施形態の自動給水システムは基本的には第１実施形態同様であるが、タイマー部４２ｃの第二タイマー部の作動開始時期を異ならせた実施形態である。即ち、制御手段４２で給水開始信号を出力し（Ｓ１０６）、その後に水分センサー４１から入力される各抵抗値を順次前記一定値と比較し、給水により所要の水分量が確保されて、入力された抵抗値が前記一定値を超えなくなった或いは到達しなくなったとき（Ｓ１１０）、つまり確実に給水されたことを確認した後に、第二タイマー部が作動を開始して第二所定時間の計測を開始する（Ｓ１０７）。
【００６４】
そのため、タイムチャートに於いては、図７に示す給水される場合に、第一タイマー部が停止して第一所定時間の計測が終了した後にも第二タイマーは作動せず、入力された抵抗値が前記一定値を超えなくなったときに第二タイマー部が作動して第二所定時間の計測を開始しており、第一タイマー部の計測終了時期と第二タイマー部の計測開始時期にタイムラグが生じている。なお図７及び図８のタイムチャートの他の特性は上記第１実施形態と同様である。
【００６５】
上記第２実施形態を使用することにより、給水パイプ４３ａ内に水分が残存する場合と残存しない場合とで、給水される水分量が異なることを未然に防止することが可能となり、確実に貯水トレー２０内に必要量だけの給水をすることが可能となる。即ち、給水パイプ４３ａ内に水分が残存しない場合は給水対象までに水分が到達するまでに時間を要し、逆に給水パイプ４３ａ内に水分が残存する場合は給水対象までに水分が到達するまでに時間を要しないが、これに起因する給水量の誤差を無くすることが可能となり、給水量を一定に保つことができる。
【００６６】
次に、本発明の自動給水システムの第３実施形態について説明する。図９から図１１は第３実施形態を示し、図９は第３実施形態の自動給水システムのシステムブロック図、図１０は自動給水システムの出力手段による自動給水システム制御年間内容に関する帳票、図１１は自動給水システムの出力手段による設定内容確認表である。
【００６７】
本実施形態の自動給水システムでは、図９に示すように、図２の自動給水システムの構成に加え、制御手段４２に於いてＣＰＵ４２ａに記憶部４２ｅが接続されていると共に、ＣＰＵ４２ａは更にインターフェイスＩ／Ｆを介して出力手段４４のプリンター４４ａに接続されている。なお制御手段４２は別体の出力手段４４に接続されているが、制御手段４２と出力手段４４を一体とすることも可能である。
【００６８】
記憶部４２ｅは制御手段４２による制御内容を随時記憶する部分で、例えばタイマー部４２ｃでの計測中に停電等が発生した場合にその時点に於ける計測状況を記憶し、停電が回復した後に停電時の計測状況から再びカウントが行えるように構成されている。即ち、第一所定時間の計測中に停電が起こった場合は、第一所定時間の計測状況を記憶し、停電復旧後に前記計測状況から第一所定時間の計測を開始するようになっているため、停電時に第一所定時間のカウントが初期化されて給水されない時間が長期になることを未然に防止できる。又第二所定時間に対しても上記構成により、給水される時間が長期になることを未然に防止できる。
【００６９】
出力手段４４のプリンター４４ａは、記憶部４２ｅに記憶された内容や設定部４２ｂで設定した内容等を出力可能な部分であり、例えば図１０に示すような制御手段４２が年間に行った制御内容の詳細に関する帳票や、図１１に示すような自動給水システムの設定内容をプリントアウトした設定内容確認表を出力することができる。
【００７０】
図１０の年間制御内容帳票には日時と制御内容が記載されており、制御手段４２が初期化されるまでの動作を１動作として区別して印字され、又設定内容が自動或いは手動で変更された場合にその変更日時と変更内容が印字されて出力されるので、自動給水システムが正常に作動しているか否かを年間を通して認識することが可能となる。前記帳票では、例えば１９９８年１月１４日の午前９時５分に第一タイマー部が作動を開始し、１９９８年１月１８日午後８時３４分に初期化されており、１９９８年１月１８日の午後８時３０分頃から雨が降ったか人為的に給水されたことが認識される。
【００７１】
また、図１１の設定内容確認表に示されているように、第一所定時間は二種類設定され、５月１日と１１月１日に第一所定時間の自動切替が行われるように設定されており、冬と夏とで植物にストレスを与える間隔を変化させている。第二所定時間は一種類設定されている。又水分センサー４１で取得される抵抗値と比較する一定値である抵抗値として６００ｋΩが設定され、取得抵抗値が６００ｋΩ以上である場合に第一所定時間の計測が開始されるようになっている。又給水方法は自動或いは手動に設定することが可能であり、人為的に給水したい場合は手動設定にすることで、植物栽培を楽しむことが可能となる。
【００７２】
上記のように設定内容等を印字出力することにより、設定内容等を忘れた場合などにも、一目で即座に設定内容等を把握することができる。そして、上記年間制御内容帳票と設定内容確認表を比較することにより、制御手段４２が正常に作動しているか否かを把握することができる。
【００７３】
なお制御内容や設定内容等は表示部４２ｄに表示するようにしても良い。又上記年間の制御内容帳票及び設定内容確認表のレイアウトは、上記実施形態に限定されるものではない。又印字内容もこれに限定されず、異常時が発生したときの日時や異常の内容等も印字するようにしてもよい。又設定内容もあくまでも実施形態であり、様々な設定が可能である。
【００７４】
次に、本発明の自動給水システムの第４実施形態について説明する。図１２から図１４の第４実施形態の自動給水システムは、複数敷設した貯水トレー２０に給水を行うもので、図１２は自動給水システムを示す全体構成図、図１３は自動給水システムのシステムブロック図、図１４は自動給水システムに於ける制御手段及び給水手段の処理を示すフローチャートである。
【００７５】
本実施形態の貯水トレー２０は平面視略方形で上部が開口した箱体であり、側面２１の上端部には断面略鉤型の幅狭連係部２３ａと幅広連係部２３ｂがそれぞれ２個ずつ設けられ、貯水トレー２０を複数並べて敷設する場合に、一方の貯水トレー２０の幅狭連係部２３ａの上部に他方の貯水トレー２０の幅広連係部２３ｂを被せて連結した状態で敷設可能な構成である。そして、幅狭連係部２３ａ及び幅広連係部２３ｂの上端略中央で少なくとも対向する一対の連結部２３ａ、２３ｂには流水用の凹部２３ｃが設けられ、複数の貯水トレー２０を連結したときに凹部２３ｃにより上方から下方に向かって流水経路が形成され、一定方向に流水可能な構成である。
【００７６】
更に図１２に於いては、水道や貯水タンク等の水源と接続され途中に電磁バルブ４３ｂを設けられた給水主パイプ４３１ａが縦方向に配設され、給水主パイプ４３１ａと接続された多孔質パイプである給水枝パイプ４３２ａが、貯水トレー２０上で且つ前記流水経路と直交する上方位置に配設されている。なお電磁バルブ４３ｂの設置場所は、給水主パイプ４３１ａと接続された給水枝パイプ４３２ａ側でもよく、両者の接続部分近傍に設けてもよい。
【００７７】
上記構成により、給水枝パイプ４３２ａの多孔から流出した水分が一番上方の貯水トレー２０に給水され、この貯水トレー２０内に水分がたまり、下方に位置する流水用の凹部２３ｃを越えると順次下方の貯水トレー２０へ給水されていくので、給水されない貯水トレー２０を無くすことができる。つまり、Ｂの敷設面に凸部が存在したとしても、Ａからの流水経路がＤやＧに存在しないため、Ａからの水分はＤやＧに迂回することがなく、確実にＢに給水され、その後Ｃへ給水される。よって全ての貯水トレー２０に確実に給水することができる。
【００７８】
そして、複数敷設された貯水トレー２０上の任意箇所に例えば４つなど任意個数の水分センサー４１を設け、これらの水分センサー４１は有線を介して制御手段４２に接続されており、さらに制御手段４２は電磁バルブ４３ｂに接続されている。水分センサー４１の内の所定個数を設定値として設定すると、制御手段４２では図１４に示すように、取得した抵抗値が一定値を超える水分センサー４１の個数が設定値を超えた或いは設定値以上になった場合（Ｓ１１１）、第一タイマー部が作動して第一所定時間を計測し（Ｓ１０３）、第一所定時間の計測終了までの間に、取得した抵抗値が一定値を超える水分センサー４１の個数が設定値を超える或いは設定値以上である状態を維持した場合には（Ｓ１１２）、給水開始信号を出力し（Ｓ１０６）、第二タイマー部が作動して第二所定時間を計測する（Ｓ１０７）。他の構成は第１実施形態と同様である。前記構成により、正確な水分の有無を検出することが可能となり、より確実に植物を栽培することができる。
【００７９】
なお第４実施形態の第二タイマー部の作動時期は、第２実施形態と同様に、給水開始信号出力後に取得した抵抗値が一定値を超えない水分センサー４１の個数が予め定められた個数に達すると同時に開始するようにしてもよく、前記予め定められた個数も任意に設定可能な構成としてもよい。これにより、給水パイプ４３ａ内の水分の有無に関係なく、必要量だけの給水を植物に対して行うことが可能となる。
【００８０】
上記第４実施形態の変形例として、第５実施形態の自動給水システムについて説明する。図１５は第５実施形態の自動給水システムのシステムブロック図、図１６は自動給水システムの出力手段による自動給水システム制御月間内容に関する帳票、図１７は自動給水システムの出力手段による設定内容確認表である。
【００８１】
本実施形態の自動給水システムは、図１５に示すように第３実施形態と同様、制御手段４２に於いてＣＰＵ４２ａに接続された記憶部４２ｅを設けると共に、ＣＰＵ４２ａをインターフェイスＩ／Ｆを介して出力手段４４のプリンター４４ａに接続しているものである。プリンター４４ａによる出力内容も第３実施形態と同様に制御内容年間帳票や図１７の設定内容確認表としてよいが、例えば図１６に示すように制御内容の月間帳票を出力するようにしても良い。
【００８２】
次に、本発明の自動給水システムの第６実施形態について説明する。図１８から図２２は本発明の第６実施形態を示し、図１８は自動給水システムの構成説明図、図１９は自動給水システムのシステムブロック図、図２０は自動給水システムの制御手段に於いて随時処理する検出アドレス及び検出時刻記憶処理のフローチャート、図２１は自動給水システムに於ける制御手段の処理を示すフローチャート、図２２は自動給水システムに於ける給水手段の処理を示すフローチャートである。
【００８３】
本実施形態の自動給水システムは、上記第４及び第５実施形態と同様に複数の貯水トレー２０を敷設する場合のものであり、図１８に示すように、複数の第一乃至第六ブロックに分割した状態で貯水トレー２０が複数敷設され、各ブロックは１或いは複数敷設された貯水トレー２０からなり、各３個の水分センサー４１が設けられている。そして、給水主パイプ４３１ａが奇数ブロックと偶数ブロックに挟まれて配設され、各ブロックの上方には給水主パイプ４３１ａから分岐した給水枝パイプ４３２ａが配設され、各ブロックにそれぞれ給水を行う給水枝パイプ４３２ａにはそれぞれ専用の電磁バルブ４３ｂが設けられており、給水主パイプ４３１ａから電磁バルブ４３ｂを介して給水枝パイプ４３２ａに導水し、ブロック毎に給水可能な構成である。
【００８４】
給水手段４３の電磁バルブ４３ｂは、図１９に示すようにインターフェイスＩ／Ｆを介して制御手段４２のＣＰＵ４２ａに接続され、ブロック毎の貯水トレー２０上に任意個数予め設けられた水分センサー４１の検出部４１ａもＣＰＵ４２ａにそれぞれ接続されている。水分センサー４１、制御手段４２、給水手段４３、出力手段４４の他の構成は第３実施形態と同様である。
【００８５】
そして、制御手段４２では、図２０に示すように、随時各水分センサー４１から取得した抵抗値と水分不足及び充足の基準となる一定値を比較し（Ｓ３０１）、前記抵抗値が前記一定値を超えた或いは前記抵抗値が前記一定値に達した時に対象ブロック番号及びブロック内のどの位置の水分センサー４１かを認識するための対象水分センサー４１の番号をアドレスとして記憶部４２ｅに記憶すると共に（Ｓ３０２）、各ブロック毎に抵抗値が前記一定値を超えた或いは前記一定値に達した検出部４１ａの対象水分センサー４１の個数を認識して記憶部４２ｅに記憶する（Ｓ３０３）。
【００８６】
ブロック毎に記憶された前記抵抗値が前記一定値を超えた或いは前記一定値にに達した水分センサー４１の個数が予め定められた設定値を超えた或いは設定値に達した場合（Ｓ３０４）、設定値に達したブロック番号ｋ及び時刻Ｂを記憶部４２ｅに記憶する（Ｓ３０５）。このブロック番号ｋが記憶された場合であっても、随時他のブロック番号で前記設定値に達したか否かを判断し、設定値に達した場合に更にそのブロック番号及び達した時刻を記憶する。
【００８７】
次いで、設定値に達したブロック番号ｋ及び時刻Ｂが記憶部４２ｅに記憶された場合（Ｓ４０１）、第一所定時間Ｈと、現在の時刻Ｇからブロック番号ｋのブロックが設定値に達した時刻Ｂを引いた時間Ｄとの差を、求められる時間Ｃとして記憶部４２ｅに記憶し（Ｓ４０２）、第一タイマー部で時間Ｃ＝Ｈ−（Ｇ−Ｂ）＝Ｈ−Ｄを計測する（Ｓ４０３）。
【００８８】
時間Ｃの計測終了までの間に、ブロック番号ｋ内に於いて抵抗値が前記一定値に達した水分センサー４１の個数が予め定められた設定値以下となる或いは設定値より少なくなると（Ｓ４０４）、記憶されているブロック番号ｋと時刻Ｂ及び第一タイマーの作動による時間Ｃの計測が初期化され（Ｓ４０５、Ｓ４０６）、新たに記憶部４２ｅに設定値に達したブロック番号及び時刻が記憶されているか否かの判断に戻る。前記Ｓ４０４の確認は時間Ｃの計測が終了するまで行う（Ｓ４０７）。
【００８９】
そして、時間Ｃの計測終了までの間に、ブロック番号ｋ内に於いて、抵抗値が前記一定値を超えた或いは前記一定値に達した水分センサー４１の個数が予め定められた設定値以下或いは設定値より少なくならなかった場合、第一ブロックから第六ブロックまで順次給水を行うため、第Ｍ給水開始信号として第一給水開始信号を出力する（Ｓ４０８）。ここで、Ｍはブロック番号と対応し、第一ブロックから順次給水を開始するための信号内容であって、第Ｍ給水開始信号は第Ｍブロックの電磁バルブ４３ｂを開放するための信号で、Ｍの初期値は第一ブロックを表す１である。
【００９０】
第Ｍ給水開始信号として第一給水開始信号を出力すると同時に、Ｍ回目として一回目の第二タイマー部が第二所定時間の計測を開始し（Ｓ４０９）、第二タイマー部による第二所定時間の計測が終了すると（Ｓ４１０）、第Ｍ給水停止信号として第一給水停止信号を出力して第Ｍブロックの電磁バルブ４３ｂを閉鎖させる（Ｓ４１１）。
【００９１】
上記処理は第一ブロックから第六ブロックまで順次行わせるために、Ｍが最大値（本実施形態では６）に達したか否か判断し（Ｓ４１２）、Ｍが最大値に達した場合は初期化して（Ｓ４１３）、記憶部４２ｅに新たに水分センサー４１の抵抗値が一定値に達した個数が設定値に達したブロック及び時刻が記憶されているか否かの判断に戻る。また、Ｍが最大値に達していない場合、Ｍ＝Ｍ＋１処理を行い（Ｓ４１４）、再び第Ｍ給水開始信号を出力する処理へ戻って、給水開始信号及び給水停止信号の出力処理をＭ＝最大値になる回数まで繰り返す。
【００９２】
制御手段４２から出力した第Ｍ給水開始信号が入力された給水手段４３は（Ｓ５０１）、第Ｍ電磁バルブ４３ｂを開放して給水を行い（Ｓ５０２）、第Ｍ給水停止信号の入力によって（Ｓ５０３）、開放している第Ｍ電磁バルブ４３ｂを閉鎖して給水を停止する（Ｓ５０４）。これらの処理はＭが最大値になるまで繰り返される。
【００９３】
本実施形態は、所謂リレー方式で給水処理を行う実施形態であり、複数あるブロックのうち少なくとも一つのブロック内に於いて、水分センサー４１の取得した抵抗値が一定値になった場合、或いは取得した抵抗値が一定値になった水分センサー４１の個数が設定値に達した場合等に、全てのブロックに対して順次給水を行う。従って、敷設面積が広い場合にも水源からの水圧を余り必要とせずに、確実に各ブロックに対して給水処理を行うことができる。
【００９４】
また、本実施形態に於ける給水対象のブロックに対する給水では、一つのブロックが水分不足として認識された場合でも全ての給水対象である全てのブロックに対して順次給水を行うように構成したが、第５実施形態や第６実施形態の構成等を利用することにより、ブロック内の水分センサー４１の取得した抵抗値が一定値になった場合、或いはブロック内の取得した抵抗値が一定値になった水分センサー４１の個数が設定値に達した場合等に、設定値に達した対象ブロックに対してのみ給水開始及び停止信号を出力する構成とすることも可能である。この場合には、先に対象ブロックになったブロックから順番通りにブロック番号及び発生時刻を記憶し、優先順位に応じて時間Ｃ＝Ｈ−（Ｇ−Ｂ）を演算すること等により、個々のブロック毎に給水開始及び給水停止を行う。
【００９５】
なお第６実施形態をはじめ他の実施形態においても、第２実施形態と同様に、第二所定時間の計測開始時期を、水分センサー４１による抵抗値が上記一定値に達しないこと等により水分が充足状態になったことが認識された時にすることが可能である。
【００９６】
上記のように、ブロック単位で給水の制御及び管理をすることによって、広大な敷設面積を有する場所であっても、容易に給水管理を行うことができる。
【００９７】
次に、本発明の自動給水システムにテストモードへの切替手段を設ける場合について説明する。図２３はテストモードの第一例のフローチャート、図２４はテストモードの第二例のフローチャートである。
【００９８】
テストモードを有する自動給水システムでは、例えば制御手段４２の設定部４２ｂによりテストモードへの切替えを可能な構成とし、前記テストモードにより、施工時或いは施工終了時に自動給水システムが正常に作動するか否かを確認することができる。
【００９９】
例えば図２３のテストモードでは、先ず取得された抵抗値が上記一定値を超えた或いは前記一定値に達した水分センサー４１があり、水分が不足する状態が検出されていることを確認し（Ｓ６０１）、設定部４２ｂによりテストモードに切り替える（Ｓ６０２）。この切り替えと同時に、第一タイマー部で第一所定時間よりも短い例えば１０分などの第三所定時間の計測を開始し（Ｓ６０３）、第三所定時間の計測が終了したか確認し（Ｓ６０４）、終了時には給水開始信号を給水手段４３に対して出力する（Ｓ６０５）。給水手段４３に於いては給水開始信号が入力され（Ｓ７０１）、電磁バルブ４３ｂを開放して給水を開始する（Ｓ７０２）。
【０１００】
そして、制御手段４２に於いては給水開始信号の出力と同時に、第二タイマー部で第二所定時間よりも短い例えば５分などの第四所定時間の計測を開始し（Ｓ６０６）、第四所定時間の計測が終了したか確認し（Ｓ６０７）、終了時には給水手段４３に対して給水停止信号を出力する（Ｓ６０８）。給水手段４３に於いては給水停止信号が入力され（Ｓ７０３）、電磁バルブ４３ｂを閉鎖して給水を停止する（Ｓ７０４）。
【０１０１】
また、図２４のテストモードでは、先ず取得された抵抗値が上記一定値を超えた或いは前記一定値に達した水分センサー４１があり、水分が不足する状態が検出されていることを確認し（Ｓ６０１）、設定部４２ｂによりテストモードに切り替える（Ｓ６０２）。この切り替えと同時に、第一タイマー部で第一所定時間よりも短い例えば１０分などの第三所定時間の計測を開始し（Ｓ６０３）、第三所定時間の計測が終了したか確認し（Ｓ６０４）、終了時には給水開始信号を給水手段４３に対して出力する（Ｓ６０５）。給水手段４３に於いては給水開始信号が入力され（Ｓ７０１）、電磁バルブ４３ｂを開放して給水を開始する（Ｓ７０２）。
【０１０２】
そして、制御手段４２に於いては給水開始信号の出力後に、新たに取得された抵抗値が上記一定値を超えた或いは前記一定値に達した水分センサー４１があり、水分が充足状態或いは水分不足解消状態が検出された場合には（Ｓ６０９）、第二タイマー部で第二所定時間よりも短い例えば５分などの第四所定時間の計測を開始し（Ｓ６０６）、第四所定時間の計測が終了したか確認し（Ｓ６０７）、終了時には給水手段４３に対して給水停止信号を出力する（Ｓ６０８）。給水手段４３に於いては給水停止信号が入力され（Ｓ７０３）、電磁バルブ４３ｂを閉鎖して給水を停止する（Ｓ７０４）。
【０１０３】
上記第三所定時間及び第四所定時間も設定部４２ｂにより設定可能であり、上記実施形態の時間であれば、１５分で自動給水システムが正常に作動するか否かの確認をすることができ、信頼性の高い自動給水システムをユーザーに対して提供することができる。
【０１０４】
次に、自動給水システムの応用例について説明する。図２５及び図２６の構成は上記全ての実施形態に適用できるもので、図２５は貯水トレーに水分センサー載置台を設けた場合の構成図、図２６は図２５の水分センサー付近の拡大断面図である。
【０１０５】
本例に於いては、貯水トレー２０の底面２２上に水分センサー載置台２４が設けられ、貯水トレー２０内の水分センサー載置台２４上に水分センサー４１が設置されている。制御手段４２が水分センサー４１と給水パイプ４３ａに設置されている電磁バルブ４３ｂに接続されている構成は上記と同様であり、４０ａは貯水トレー２０内の水面である。
【０１０６】
水分センサー４１を載置台２４上に載置することで、貯水トレー２０内に入るゴミ等の影響による水分センサー４１の誤動作を未然に防止できる。又敷設面の凹凸で貯水トレー２０の変形がある場合や、万一に貯水トレー底面２２の凹凸のうち凹部に水分センサー４１を設けた場合であっても、水分の有無を確実且つ容易に判断することができる。つまり載置台２４を設けることにより、図２６に示すように、水面４０ａが下がり、水分センサー４１が載置されている載置台２４に水面４０ａが到達したときに水分不足状態と認識することができるので、水分が完全に空になる前に自動給水システムが作動を開始することが可能となる。
【０１０７】
また、載置台２４を設けることにより、少量の降雨があった場合であっても、水分不足状態を認識することができる。例えば、給水対象が貯水トレー２０で、貯水トレー２０上に植物栽培コンテナ１０を載置し、これらを敷設面に複数敷設した場合などに、少量の雨量であっても植物栽培コンテナ１０間の隙間から、貯水トレー２０内に水分が入り込むことがあるが、この様な少量の水分に対しては水分不足状態の認識を維持することが可能となり、結果的に植物を枯らすことが無くなる。
【０１０８】
なお水分センサー載置台２４の形状、構成は適宜であるが、接着剤等で容易に貯水トレー底面２２に接着可能なものが好適で、且つ高さ調節可能なものであればよりよい。又水分センサー載置台２４を貯水トレー２０と相似形で小型の貯水トレーとすると好適であり、この小型貯水トレー内に水分センサー４１を載置して、小型貯水トレー内の水分の有無を検出することで、小型貯水トレーの側壁でよりゴミ等が侵入する可能性が低くなり誤動作を未然に防止できる。
【０１０９】
以上のような自動給水システムを用いて、複数の貯水トレー２０を敷設し、各貯水トレー２０上に植物１４が植栽されている植物栽培コンテナ１０を敷設し、最外側に縁石５１等を設置することにより、図２７に示すような緑化エリア５０を形成することが可能となる。更に所望の植物栽培コンテナ１０で通常は植物１４が植栽される場所に、ウッドデッキ５２やライト５３等を載置することで、より美観に優れた緑化エリア５０を形成することができる。この場合に、上記有線或いは給水パイプ４３ａ等の線類は全て、貯水トレー２０上で且つ植物栽培コンテナ側面１１の内向きへこみ部１１ａ・１１ａ間、或いは貯水トレー２０上で且つ縁石５１と植物栽培コンテナ側面１１の内向きへこみ部１１ａ間に収納されるので、一層優れた美観を保持するものとなる。
【０１１０】
以上、自動給水システムの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような拡張及び変形を行うことが可能である。例えば上記実施形態では給水対象を貯水トレー２０にする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、植物栽培コンテナ１０内の土壌１３であってもよく、又は動物等の飲料水を与えるための皿等であってもよい。
【０１１１】
また、上記実施形態では、有線にて、水分センサー４１と制御手段４２、制御手段４２と電磁バルブ４３ｂ間を接続しているが、無線であってもよい。
【０１１２】
また、上記実施形態の植物栽培コンテナ１０及び貯水トレー２０の形状、構成、個数、機能等、又は給水手段４３、制御手段４２、水分センサー４１等は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨の範囲内であれば全て含まれる。
【０１１３】
また、上記実施形態では、水についてのみの自動給水システムを説明したが、液体肥料やこれらの混合液であってもよく、液体全て含まれる。
【０１１４】
また、上記実施形態での自動給水システムの制御手段４２（特に設定部４２ｂ）を、少なくとも管理者とメンテナンス者のみが使用することが可能なように、施錠するように構成してもよく、開錠方法は、カギやカード、暗証番号入力、指紋判定、音声判定等様々考えられる。
【０１１５】
また、出力手段４４で出力される情報等は、電話線、無線等を介してコンピュータ等で受信することが可能な構成にすることで、離れた場所であっても、制御手段４２の動作状況を把握することが可能となる。また、前記設定内容も、コンピュータ等で設定内容を送信することにより設定することが可能な構成にすることで、離れた場所で設定内容の変更等を行うことが可能となる。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明の自動給水システムを使用することにより、できるだけ正確に土壌等の給水対象の水分量を検出することができ、この水分検出結果に応じて、できるだけ自然の状態に近い状態で植物等を栽培することが可能となり、丈夫で健康的な植物を栽培することができる効果がある。
【０１１７】
また、植物の栽培に必要な給水を最小限の水分で行うことが可能となるため、水分の無駄使いをなくすことができる効果がある。
【０１１８】
更に貯水トレー上に載置台を設け、この載置台上に水分センサーを載置することにより、水分センサーが水分無し状態時を検出し、この際の少量の降雨に対しては水分無しの検出を維持することが可能となるので、植物を枯らしてしまうという不具合を解消することができる。
【０１１９】
更に制御手段に記憶部を設け、タイマー作動中に停電等が発生した場合も発生時のカウント値を記憶し、停電復旧時に記憶されたカウント値からカウントを再開するように構成することにより、長時間給水されない状態、或いは長時間給水されてしまう状態等を未然に防止することが可能となり、植物を枯らしてしまうという不具合を解消することができる。
【０１２０】
更にテストモードへ切替え可能な構成とすることにより、施工時或いは施工終了時に、自動給水システム全体が正常に作動するか否かを短時間で確認することが可能であり、より高品質な自動給水システムをユーザーに対して提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動給水システムの第１実施形態を示す全体構成図。
【図２】第１実施形態の自動給水システムのシステムブロック図。
【図３】第１実施形態の自動給水システムに於ける制御手段及び給水手段の処理を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態の自動給水システムで給水される場合のタイムチャート。
【図５】第１実施形態の自動給水システムで給水されない場合のタイムチャート。
【図６】第２実施形態の自動給水システムに於ける制御手段及び給水手段の処理を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態の自動給水システムで給水される場合のタイムチャート。
【図８】第２実施形態の自動給水システムで給水されない場合のタイムチャート。
【図９】第３実施形態の自動給水システムのシステムブロック図。
【図１０】第３実施形態の自動給水システムの出力手段による自動給水システム制御年間内容に関する帳票。
【図１１】第３実施形態の自動給水システムの出力手段による設定内容確認表。
【図１２】第４実施形態の自動給水システムを示す全体構成図。
【図１３】第４実施形態の自動給水システムのシステムブロック図。
【図１４】第４実施形態の自動給水システムに於ける制御手段及び給水手段の処理を示すフローチャート。
【図１５】第５実施形態の自動給水システムのシステムブロック図。
【図１６】第５実施形態の自動給水システムの出力手段による自動給水システム制御月間内容に関する帳票。
【図１７】第５実施形態の自動給水システムの出力手段による設定内容確認表。
【図１８】第６実施形態の自動給水システムの構成説明図。
【図１９】第６実施形態の自動給水システムのシステムブロック図。
【図２０】第６実施形態の自動給水システムの制御手段に於いて随時処理する検出アドレス及び検出時刻記憶処理のフローチャート。
【図２１】第６実施形態の自動給水システムに於ける制御手段の処理を示すフローチャート。
【図２２】第６実施形態の自動給水システムに於ける給水手段の処理を示すフローチャート。
【図２３】本発明のテストモードの第一例のフローチャート。
【図２４】本発明のテストモードの第二例のフローチャート。
【図２５】貯水トレーに水分センサー載置台を設けた場合の構成図。
【図２６】図２５の水分センサー付近の拡大断面図。
【図２７】本発明の自動給水システムの施工完成時を示す一部拡大斜視図。
【符号の説明】
１０植物栽培コンテナ
２０貯水トレー
３１空気層
３２、３３空間部
２４水分センサー載置台
４０水分
４０ａ水面
４１水分センサー
４１ａ検出部
４２制御手段
４２ａＣＰＵ
４２ｂ設定部
４２ｃタイマー部
４２ｄ表示部
４２ｅ記憶部
４３給水手段
４３ａ給水パイプ
４３ｂ電磁バルブ
４４出力手段
４４ａプリンター
５０緑化エリア

Claims

少なくとも、給水対象の水分が不足したことを水分センサーにより検出し、
該検出に応じて第一タイマー部が、植物に対して前記植物に適する水分不足ストレスを継続的に与えるストレス期間である第一所定時間を計測すると共に、
該第一所定時間の計測中に該水分センサーによる給水対象の水分状態の検出を継続し、
該第一所定時間内に該水分センサーにより水分が充足したことを検出しない場合に該第一所定時間の経過後に給水手段で給水し、
該第一所定時間内に水分が充足したことを検出した場合に該第一タイマー部による該第一所定時間の計測を初期化することを特徴とする自動給水システム。
前記給水の開始と同時に若しくは給水開始後に前記水分センサーにより水分が充足したことを検出したと同時に、第二タイマー部で第二所定時間を計測し、該第二所定時間の経過後に給水を停止することを特徴とする請求項１記載の自動給水システム。
前記給水手段の水路に流量計を設置し、給水開始後に該流量計の計測値が予め定められた流量値に達することにより給水を停止することを特徴とする請求項１記載の自動給水システム。
前記水分センサーを所要箇所に複数設置し、前記給水対象の水分が不足する検出結果となる該水分センサーが所定個数になることにより検出し、前記第一タイマー部が前記第一所定時間を計測することを特徴とする請求項１、２又は３記載の自動給水システム。
前記給水対象は複数のブロックに分割されており、前記水分センサーによる水分が不足することの検出が該ブロック毎に行われ、水分不足が検出された該ブロックに給水を行うことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の自動給水システム。
前記給水対象は複数のブロックに分割されており、前記水分センサーによる水分が不足することの検出が該ブロック毎に行われ、水分不足が検出されることにより給水対象全体に対して該ブロック毎に予め定められた順で給水を行うことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の自動給水システム。
テストモードへの切替手段を有し、該テストモードは前記第一所定時間が通常よりも短く設定されていることを特徴とする請求項２、３、４、５又は６記載の自動給水システム。
前記給水対象が、植物栽培コンテナの下方に設けられている貯水トレー内空間であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の自動給水システム。
前記貯水トレーの底面上方に水分センサー載置台を設け、該水分センサー載置台上に前記水分センサーを載置することを特徴とする請求項８記載の自動給水システム。