JP6635593B2 - センサユニット - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (6)
- 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、
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、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ことを特徴とするセンサユニット。 - 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ことを特徴とする請求項1に記載のセンサユニット。
- 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ことを特徴とする請求項2に記載のセンサユニット。
- 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、
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ことを特徴とする請求項2または3に記載のセンサユニット。 - 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ことを特徴とする請求項4に記載のセンサユニット。
- 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ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のセンサユニット。
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