以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1は、圃場の水管理システムを示している。圃場の水管理システムは、圃場の水管理装置1を有している。なお、説明の便宜上、圃場の水管理装置1のことを「水管理装置1」という。
<パイプラインの概要>
図2A及び図3に示すように、作物を作付する圃場H1の周囲には、用水が流れるパイプライン100が設置されていて、水管理装置1は、パイプライン100に接続されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First embodiment]
1 shows a field water management system. The field water management system has a field water management device 1. For ease of explanation, the field water management device 1 will be referred to as the "water management device 1".
<Pipeline Overview>
As shown in FIGS. 2A and 3 , a pipeline 100 through which irrigation water flows is installed around a farm field H1 in which crops are cultivated, and the water management device 1 is connected to the pipeline 100.
具体的には、パイプライン100は、供給管100aと、供給管100aから分岐して圃場H1に向けて延びる分岐管100bと、分岐管100bに装着された開閉弁100cとを含んでいる。供給管100aは、用水路に至っていて用水路の用水が流れる。分岐管101bは、供給管100aから所定の間隔で配置されていて、複数の圃場H1がある場合には、例えば、圃場H1毎に供給管100aに接続されている。
Specifically, the pipeline 100 includes a supply pipe 100a, a branch pipe 100b that branches off from the supply pipe 100a and extends toward the field H1, and an on-off valve 100c attached to the branch pipe 100b. The supply pipe 100a leads to an irrigation channel through which irrigation water flows. The branch pipes 101b are arranged at a predetermined interval from the supply pipe 100a, and when there are multiple fields H1, for example, each field H1 is connected to the supply pipe 100a.
図3及び図4に示すように、開閉弁100cは、用水が通過可能な筒状の本体101と、本体101の内部に設けられた弁体102と、弁体102に連結された弁軸103と、本体101に設けられた軸受部104とを含んでいる。弁軸103は、軸受部104に対して回転自在に支持され弁軸103が回転することによって、弁体102が垂直方向に移動することで、開閉する構造となっている。詳しくは、弁軸103には雌ねじが形成され、軸受部104の内周には雄ねじが形成されていて、弁軸103の回転に伴って、弁軸103が垂直方向に移動して弁体102が移動する。本体101の周方向には、当該本体101を厚み方向に貫通する貫通孔105が形成されていて、貫通孔105は、用水が圃場H1に向けて出る供給口である。つまり、弁体102は、用水の給水を調整する機構(調整機構)である。なお、開閉弁100cは、一例であり、限定されない。
<水管理装置の概要:給水側>
図4に示すように、水管理装置1は、アクチュエータ10を備えている。アクチュエータ10は、圃場H1に供給する給水(用水の給水)及び圃場H1から排出する排水のいずれかを行う弁体102の開閉動作を行う。アクチュエータ10は、電動モータ10aと、電動モータ10aの駆動により回転する回転軸10bとを有している。
As shown in Fig. 3 and Fig. 4, the on-off valve 100c includes a cylindrical main body 101 through which the irrigation water can pass, a valve body 102 provided inside the main body 101, a valve shaft 103 connected to the valve body 102, and a bearing portion 104 provided on the main body 101. The valve shaft 103 is rotatably supported by the bearing portion 104, and the valve body 102 moves vertically as the valve shaft 103 rotates, thereby opening and closing the valve. In detail, a female thread is formed on the valve shaft 103, and a male thread is formed on the inner circumference of the bearing portion 104, and the valve shaft 103 moves vertically as the valve shaft 103 rotates, and the valve body 102 moves. A through hole 105 is formed in the circumferential direction of the main body 101, penetrating the main body 101 in the thickness direction, and the through hole 105 is a supply port through which the irrigation water flows toward the field H1. In other words, the valve body 102 is a mechanism (adjustment mechanism) for adjusting the supply of irrigation water. The on-off valve 100c is merely an example and is not limiting.
<Overview of the water management device: water supply side>
As shown in Fig. 4, the water management device 1 includes an actuator 10. The actuator 10 opens and closes a valve body 102 that either supplies water to the field H1 (supply of irrigation water) or drains water from the field H1. The actuator 10 includes an electric motor 10a and a rotating shaft 10b that is rotated by the drive of the electric motor 10a.
電動モータ10aのモータ軸12には、モータ軸12の回転に伴って回転するギア14が取付けられている。ギア14には、収容体11の内部に設けられた軸受16に回転自在に支持され且つ回転軸10bを垂直方向に移動自在に支持するギア15が噛み合っている。詳しくは、ギア15の内面側にはキー溝15aが形成され、キー溝15aに回転軸10bに設けた凸状の摺動部17が嵌め込まれている。なお、ギア15と回転軸10bとはスプラインによって連結してもよく、上述した構成に限定されない。
A gear 14 is attached to the motor shaft 12 of the electric motor 10a, and rotates with the rotation of the motor shaft 12. A gear 15 is meshed with the gear 14, and is supported rotatably by a bearing 16 provided inside the housing 11, and supports the rotating shaft 10b so that it can move freely in the vertical direction. In detail, a key groove 15a is formed on the inner surface of the gear 15, and a convex sliding portion 17 provided on the rotating shaft 10b is fitted into the key groove 15a. The gear 15 and the rotating shaft 10b may be connected by a spline, and are not limited to the above-mentioned configuration.
回転軸10bの下端部は、弁軸103の上端部と連結している。例えば、回転軸10bの下端部にはカップリング部18が形成され、カップリング部18に弁軸103の上端部に形成されたカップリング部19が連結されている。
以上、アクチュエータ10によれば、電動モータ10aを回転させることで、ギア14、15及び回転軸10bが回転させることができる。したがって、回転軸10bに連結した弁軸103が回転しながら垂直方向に移動することで、弁体102を開閉動作させることができる。
The lower end of the rotating shaft 10b is connected to the upper end of the valve shaft 103. For example, a coupling portion 18 is formed at the lower end of the rotating shaft 10b, and a coupling portion 19 formed at the upper end of the valve shaft 103 is connected to the coupling portion 18.
As described above, according to the actuator 10, the gears 14, 15 and the rotating shaft 10b can be rotated by rotating the electric motor 10a. Therefore, the valve shaft 103 connected to the rotating shaft 10b moves vertically while rotating, thereby opening and closing the valve body 102.
また、水管理装置1は、収容体11を備えている。収容体11は、垂直方向に長く内部にアクチュエータ10等の機器を収容する収容空間を形成した立体構造である。収容体11は、複数の筒体11a、11b、11cを含んでいる。筒体11a、11b、11cのそれぞれは垂直方向に並べられていて互いに連結されている。
具体的には、筒体11aの下端は、開閉弁100cの本体101に取付けられた取付台115にボルト等の締結具によって取付けられている。筒体11aは、取付台115に取付けられた状態で上方に延びるように起立している。
The water management device 1 also includes a housing 11. The housing 11 is a three-dimensional structure that is long in the vertical direction and has an internal storage space for storing devices such as the actuator 10. The housing 11 includes a plurality of cylindrical bodies 11a, 11b, and 11c. The cylindrical bodies 11a, 11b, and 11c are aligned vertically and connected to each other.
Specifically, the lower end of the cylindrical body 11a is attached by a fastener such as a bolt to a mounting base 115 attached to the main body 101 of the on-off valve 100c. The cylindrical body 11a stands upright and extends upward while attached to the mounting base 115.
筒体11aの上端と、筒体11bの下端との間には、筒状の連結部材25が設けられている。連結部材25は、周壁部25aと、周壁部25aから径外方向に突出したフランジ部25bと、周壁部25aの上端側に設けられた支持壁25cとを有している。筒体11aの上端をフランジ部25bに近接させ、筒体11bの下端をフランジ部25bに近接させ、筒体11aの上端及び周壁部25aをボルト等の締結具で締結し且つ、筒体11bの下端及び周壁部25aをボルト等の締結具で締結することにより、筒体11aの上端と筒体11bとが一体化される。
A cylindrical connecting member 25 is provided between the upper end of the cylindrical body 11a and the lower end of the cylindrical body 11b. The connecting member 25 has a peripheral wall portion 25a, a flange portion 25b protruding radially outward from the peripheral wall portion 25a, and a support wall 25c provided on the upper end side of the peripheral wall portion 25a. The upper end of the cylindrical body 11a is brought close to the flange portion 25b, the lower end of the cylindrical body 11b is brought close to the flange portion 25b, and the upper end of the cylindrical body 11a and the peripheral wall portion 25a are fastened together with fasteners such as bolts, and the lower end of the cylindrical body 11b and the peripheral wall portion 25a are fastened together with fasteners such as bolts, thereby integrating the upper end of the cylindrical body 11a and the cylindrical body 11b.
支持壁25cには、回転軸10bが貫通する貫通孔が形成されている。軸受16等が取り付けられた構造体27を支持壁25cに取付けることにより、電動モータ10a、回転軸10b及びギア15が支持壁25cにより支持されている。即ち、筒体11a及び11bによって、アクチュエータ10を収容する第1筒体が構成されている。
筒体11bは、下壁部31と、上壁部32と、下壁部31と上壁部32との間に設けられた中間壁33を有するT形に構成されている。中間壁33は、径外方向に突出した突出壁34を有している。突出壁34は、円形であって、当該突出壁34には、操作盤43が取り付けられている。また、筒体11bの上壁部32の内径は、中間壁33の内径よりも小さく段部35が形成されている。言い換えれば、筒体11bの段部35は径内方向に突出して、筒体(第2筒体)11cの下部を取り付ける支持部、即ち、筒体(第2筒体)11cの下部を差し込む差し込み部となっている。
The support wall 25c has a through hole through which the rotating shaft 10b passes. A structure 27 having bearings 16 and the like attached thereto is attached to the support wall 25c, whereby the electric motor 10a, the rotating shaft 10b, and the gear 15 are supported by the support wall 25c. That is, the cylindrical bodies 11a and 11b form a first cylindrical body that houses the actuator 10.
The cylindrical body 11b is configured in a T-shape having a lower wall portion 31, an upper wall portion 32, and an intermediate wall 33 provided between the lower wall portion 31 and the upper wall portion 32. The intermediate wall 33 has a protruding wall 34 protruding in the radially outward direction. The protruding wall 34 is circular, and an operation panel 43 is attached to the protruding wall 34. The upper wall portion 32 of the cylindrical body 11b has an inner diameter smaller than the inner diameter of the intermediate wall 33, and a step portion 35 is formed. In other words, the step portion 35 of the cylindrical body 11b protrudes in the radially inward direction and serves as a support portion for attaching the lower portion of the cylindrical body (second cylindrical body) 11c, i.e., an insertion portion into which the lower portion of the cylindrical body (second cylindrical body) 11c is inserted.
筒体(第2筒体)11cは、第1筒体(筒体11a、筒体11b)に支持されていて、アクチュエータ10とは別の機器を収容可能である。筒体(第2筒体)11cの外径は、筒体11bの内径よりも小さく、筒体(第2筒体)11cをはめ込むことができる構成となっている。筒体11cの下端部には、載置板37が取り付けられている。筒体11bの上壁部32に差し込まれて、載置板37の下面が段部35に当接することにより、筒体11cが筒体11bに取付けられている。筒体11cの上端には、天板39が取り付けられ、筒体11cの上端は天板39によって閉鎖されている。
<水管理装置の概要:排水(落水)側>
上述した実施形態では、水管理装置1は、パイプライン100の給水側に設けられていたが、図3に示すように、給水した水(用水)を排出する排水側(落水側)に設けられていてもよい。
The cylinder (second cylinder) 11c is supported by the first cylinder (cylinder 11a, cylinder 11b) and can accommodate equipment other than the actuator 10. The outer diameter of the cylinder (second cylinder) 11c is smaller than the inner diameter of the cylinder 11b, and the cylinder (second cylinder) 11c can be fitted into the cylinder. A mounting plate 37 is attached to the lower end of the cylinder 11c. The mounting plate 37 is inserted into the upper wall 32 of the cylinder 11b, and the lower surface of the mounting plate 37 abuts against the step 35, thereby mounting the cylinder 11c to the cylinder 11b. A top plate 39 is attached to the upper end of the cylinder 11c, and the upper end of the cylinder 11c is closed by the top plate 39.
<Outline of the water management device: drainage (falling water) side>
In the above-described embodiment, the water management device 1 was provided on the water supply side of the pipeline 100, but as shown in FIG. 3, it may also be provided on the discharge side (falling water side) from which the supplied water (service water) is discharged.
排水路120に排水管121の一端が接続され、排水管121の他端は排水桝122に接続されている。排水桝122には、落水部123が設けられ、落水部123の上部に水
管理装置1が接続されている。
図5に示すように、落水部123は、垂直方向に移動することで落水をさせない状態(閉鎖状態)と落水をさせる状態(開放状態)とに位置変更可能な仕切部125と、仕切部125を垂直方向に移動させる移動機構126とを備えている。移動機構126は、台座127と、台座127に上端が固定され下方に延びる案内棒128と、案内棒128が挿通され且つ案内棒128に沿って移動可能な移動体130と、台座127の貫通孔に挿入される第1軸129と、第1軸129の回転に伴って回転する第2軸132とを有している。第1軸129の上端は、カップリング等により回転軸10bに連結されている。第2軸132は、移動体130に挿入されていて、第2軸132の回転によって移動体130が移動するように構成されている。例えば、第2軸132には雄ネジが形成され、移動体130の内部には雌ネジが形成されていて、第2軸132が回転すると移動体130が垂直方向に移動する。
One end of a drain pipe 121 is connected to the drainage channel 120, and the other end of the drain pipe 121 is connected to a drainage basin 122. A water drop section 123 is provided in the drainage basin 122, and the water management device 1 is connected to an upper portion of the water drop section 123.
As shown in Fig. 5, the water drop section 123 includes a partition section 125 that can be changed in position between a state in which water is not dropped (closed state) and a state in which water is dropped (open state) by moving vertically, and a moving mechanism 126 that moves the partition section 125 vertically. The moving mechanism 126 includes a base 127, a guide rod 128 whose upper end is fixed to the base 127 and extends downward, a moving body 130 through which the guide rod 128 is inserted and which can move along the guide rod 128, a first shaft 129 inserted into a through hole of the base 127, and a second shaft 132 that rotates with the rotation of the first shaft 129. The upper end of the first shaft 129 is connected to the rotating shaft 10b by a coupling or the like. The second shaft 132 is inserted into the moving body 130, and is configured so that the moving body 130 moves with the rotation of the second shaft 132. For example, a male thread is formed on the second shaft 132 and a female thread is formed inside the moving body 130, so that when the second shaft 132 rotates, the moving body 130 moves in the vertical direction.
仕切部125は、移動体130に取付けられたブラケット131等に装着され、移動体130の垂直方向の移動によって高さが変更する。仕切部125は、筒状であって、圃場H1の水面よりも仕切部125の上端が高い場合には、落水をさせない閉鎖状態であり、水面よりも上端が低い場合は落水をさせる開放状態になる。
以上のように、水管理装置1を排水側に取付けた場合も、アクチュエータ10を作動させることによって、移動体130(仕切部125)の開閉動作を行わせることができる。即ち、仕切部123は、排水を調整する機構(調整機構)である。
The partition 125 is attached to a bracket 131 or the like attached to the movable body 130, and its height changes depending on the vertical movement of the movable body 130. The partition 125 is cylindrical, and when the upper end of the partition 125 is higher than the water level in the field H1, it is in a closed state that does not allow water to flow, and when the upper end is lower than the water level, it is in an open state that allows water to flow.
As described above, even when the water management device 1 is attached to the drainage side, the movable body 130 (partition 125) can be opened and closed by operating the actuator 10. In other words, the partition 123 is a mechanism for adjusting the drainage (adjustment mechanism).
つまり、水管理装置1は、圃場H1に供給する給水及び圃場H1から排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う機構(弁体102又は仕切部125)を有している。
<水管理装置>
図4、図5、図6に示すように、水管理装置1は、太陽光パネル40と、蓄電装置41とを備えている。太陽光パネル40は、少なくともアクチュエータ10を作動する電力を発生するパネルである。太陽光パネル40は、収容体11の上部、即ち、筒体11cの上部に取付けられている。詳しくは、筒体11cの天板39には、ブラケット38が取り付けられ、ブラケット38に太陽光パネル40が取り付けられている。蓄電装置41は、収容体11に収容され、太陽光パネル40が発電した電力を蓄電する。蓄電装置41は、筒体(第2筒体)11cに収容されている。
In other words, the water management device 1 has a mechanism (valve body 102 or partition 125) that opens and closes to supply water to the field H1 and drain water from the field H1.
<Water management device>
As shown in Figures 4, 5 and 6, the water management device 1 includes a solar panel 40 and a power storage device 41. The solar panel 40 is a panel that generates power to operate at least the actuator 10. The solar panel 40 is attached to the upper part of the housing 11, i.e., the upper part of the cylindrical body 11c. More specifically, a bracket 38 is attached to a top plate 39 of the cylindrical body 11c, and the solar panel 40 is attached to the bracket 38. The power storage device 41 is housed in the housing 11 and stores the power generated by the solar panel 40. The power storage device 41 is housed in the cylindrical body (second cylindrical body) 11c.
図6に示すように、水管理装置1は、検出装置50と、制御装置60と、通信装置70とを備えている。検出装置50は、圃場H1の状態(環境)を検出するセンサであって、水位を検出する水位検出装置(水位センサ)50a、水温を検出する水温検出装置(水温センサ)50b、気温を検出する気温センサ50c、湿度を検出する湿度センサ50d、土壌の温度を検出する土壌温度センサ50e等である。なお、水管理装置1は、水位センサ50a、水温センサ50b、気温センサ50c、湿度センサ50d及び土壌温度センサ50eの全てを備えている必要はなく、適宜、組み合わせが可能である。
As shown in FIG. 6, the water management device 1 includes a detection device 50, a control device 60, and a communication device 70. The detection device 50 is a sensor that detects the state (environment) of the field H1, and includes a water level detection device (water level sensor) 50a that detects the water level, a water temperature detection device (water temperature sensor) 50b that detects the water temperature, an air temperature sensor 50c that detects the air temperature, a humidity sensor 50d that detects the humidity, and a soil temperature sensor 50e that detects the soil temperature. Note that the water management device 1 does not need to include all of the water level sensor 50a, water temperature sensor 50b, air temperature sensor 50c, humidity sensor 50d, and soil temperature sensor 50e, and any combination is possible.
通信装置70は、水管理装置1と外部とを通信する通信モジュールであって、様々な情報を外部に出力可能である。通信装置70は、例えば、通信規格であるIEEE802.11シリーズのWi-Fi(Wireless Fidelity、登録商標)、BLE(Bluetooth(登録商標)Low Energy)、LPWA(Low Power, Wide Area)、LPWAN(Low-Power Wide-Area Network)等により無線通信を行うことができる。また、通信装置70は、例えば、携帯電話通信網又はデータ通信網などにより無線通信を行うことができる。
The communication device 70 is a communication module that communicates between the water management device 1 and the outside, and is capable of outputting various information to the outside. The communication device 70 can perform wireless communication using, for example, the IEEE 802.11 series of communication standards such as Wi-Fi (Wireless Fidelity, registered trademark), BLE (Bluetooth (registered trademark) Low Energy), LPWA (Low Power, Wide Area), and LPWAN (Low-Power Wide-Area Network). The communication device 70 can also perform wireless communication using, for example, a mobile phone communication network or a data communication network.
制御装置60は、水管理装置1の様々な制御を行う装置である。制御装置60は、電気、電子回路、CPU等から構成されている。制御装置60は、外部からの指令又は、検出装置50が検出した検出値(水位、水温、気温、湿度、土壌温度等)に基づいて、アクチュエータ10(電動モータ10a)の作動を指令することで、弁体102、125の開閉を制御する。なお、アクチュエータ10と異なる機器の1つである制御装置60及び通信装置70は、筒体(第2筒体)11cに収容されている。
<観測カメラ>
図6に示すように、水管理装置1は、観測カメラ80を備えている。観測カメラ80は、CCDカメラ、CMOSカメラ、赤外線カメラである。観測カメラ80には、電力供給ラインL1を介して蓄電装置41の電力が供給され、当該観測カメラ80は、蓄電装置41の電力、即ち、太陽光パネル40が発電した電力によって作動する。なお、観測カメラ80は、直接、電力供給ラインL1を介して太陽光パネル40に接続されていてもよい。
The control device 60 is a device that performs various controls of the water management device 1. The control device 60 is composed of electricity, electronic circuits, a CPU, etc. The control device 60 controls the opening and closing of the valve bodies 102, 125 by commanding the operation of the actuator 10 (electric motor 10a) based on commands from the outside or detection values (water level, water temperature, air temperature, humidity, soil temperature, etc.) detected by the detection device 50. The control device 60 and communication device 70, which are devices different from the actuator 10, are housed in a cylindrical body (second cylindrical body) 11c.
<Surveillance camera>
As shown in Fig. 6, the water management device 1 is equipped with an observation camera 80. The observation camera 80 is a CCD camera, a CMOS camera, or an infrared camera. Power is supplied to the observation camera 80 from the power storage device 41 via a power supply line L1, and the observation camera 80 operates using the power of the power storage device 41, i.e., the power generated by the solar panel 40. The observation camera 80 may be directly connected to the solar panel 40 via the power supply line L1.
図2A及び図2Bは、観測カメラ80を有する水管理装置1を、圃場H1に設置した場合の、水管理装置1の配置を示している。
なお、観測カメラ80は、水管理装置1の内部及び/又は外部に設けられる場合があるため、図2A及び図2Bにおいて、観測カメラ80の図示を省略している。また、図2Aは、圃場H1に対して、給水側の水管理装置1を配置した状態を示しており、図2Bは、圃場H1に対して、給水側及び排水側の水管理装置1を配置した状態を示している。なお、圃場H1に設置された水管理装置1と、圃場H1とは対応づけられていて、図2Dに示すように、水管理装置1の装置識別情報(名称、型式番号、製造番号、シリアルコードなど)と、圃場H1の圃場識別情報(名称、管理番号など)とが関連付けられて、後述する支援装置201Aに記憶されている。また、水管理装置1の設置位置(緯度、経度)と、圃場H1の識別情報又は圃場H1の設置位置(緯度、経度)とも関連付けられていて、後述する支援装置201Aに記憶されている。
2A and 2B show the layout of the water management device 1 having an observation camera 80 when the water management device 1 is installed in a farm field H1.
In addition, since the observation camera 80 may be installed inside and/or outside the water management device 1, the observation camera 80 is omitted in Figures 2A and 2B. Also, Figure 2A shows a state in which the water management device 1 on the water supply side is arranged with respect to the field H1, and Figure 2B shows a state in which the water management device 1 on the water supply side and the water management device 1 on the drainage side are arranged with respect to the field H1. Note that the water management device 1 installed in the field H1 is associated with the field H1, and as shown in Figure 2D, the device identification information (name, model number, manufacturing number, serial code, etc.) of the water management device 1 is associated with the field identification information (name, management number, etc.) of the field H1 and is stored in a support device 201A described later. Also, the installation position (latitude, longitude) of the water management device 1 is associated with the identification information of the field H1 or the installation position (latitude, longitude) of the field H1 and is stored in a support device 201A described later.
図2A、図2Bに示すように、各圃場H1に設置された水管理装置1において、観測カメラ80の撮像方向X1は、給水及び/又は排水の対象とする圃場H1側に向けられている。観測カメラ80は、水管理装置1に設けられた出力部に接続されていて、観測カメラ80で撮像した観測データを出力部から外部へ出力が可能である。出力部は、外部に観測データを出力する装置である。
As shown in Figures 2A and 2B, in the water management device 1 installed in each field H1, the imaging direction X1 of the observation camera 80 is directed toward the field H1 that is the target of water supply and/or drainage. The observation camera 80 is connected to an output unit provided in the water management device 1, and the observation data captured by the observation camera 80 can be output from the output unit to the outside. The output unit is a device that outputs the observation data to the outside.
図7Aに及び7B示すように、観測カメラ80は、収容体11の外部に取付けられている。例えば、観測カメラ80は、太陽光パネル40と収容体11との間に設けられている。より詳しくは、収容体11の上部に位置する筒体11cの天板39にカメラ取付金具(取付部)150が固定され、カメラ取付金具150に観測カメラ80が取り付けられている。カメラ取付金具(取付部)150は、観測カメラ80を着脱可能な金具であって、天板39に固定されたブラケット150aと、ブラケット150aを貫通する雄ねじ150bと、雄ねじ150bに取り付けられた摘み部150cとを含んでいる。雄ねじ150bを、観測カメラ80の筐体に形成された雌ねじにねじ込むことによって、観測カメラ80をブラケット150aに固定することができる。また、摘み部150cを雄ねじ150bを緩める方向に回転させることによって、観測カメラ80を取り外すことができる。
7A and 7B, the observation camera 80 is attached to the outside of the housing 11. For example, the observation camera 80 is provided between the solar panel 40 and the housing 11. More specifically, a camera mounting bracket (mounting part) 150 is fixed to the top plate 39 of the cylindrical body 11c located at the top of the housing 11, and the observation camera 80 is attached to the camera mounting bracket 150. The camera mounting bracket (mounting part) 150 is a bracket to which the observation camera 80 can be attached and detached, and includes a bracket 150a fixed to the top plate 39, a male screw 150b penetrating the bracket 150a, and a knob part 150c attached to the male screw 150b. The observation camera 80 can be fixed to the bracket 150a by screwing the male screw 150b into a female screw formed on the housing of the observation camera 80. The observation camera 80 can be removed by rotating the knob part 150c in a direction that loosens the male screw 150b.
観測カメラ80は、太陽光パネル40の直下に位置していて、観測カメラ80と太陽光パネル40とは垂直方向及び幅方向にオーバラップしている。言い換えれば、観測カメラ80は、平面視で、太陽光パネル40が設置されているエリア内に設置されている。したがって、太陽光パネル40によって上部からの雨水が観測カメラ80に掛かるのを抑制することができる。
The observation camera 80 is located directly below the solar panel 40, and overlaps with the solar panel 40 in the vertical and width directions. In other words, the observation camera 80 is installed in the area in which the solar panel 40 is installed in a plan view. Therefore, the solar panel 40 can prevent rainwater from above from splashing on the observation camera 80.
図7C、図7Dに示すように、観測カメラ80は、収容体11の外部ではなく、内部に取付けられていてもよい。例えば、観測カメラ80は、複数の筒体11a、11b、11cのうち、蓄電装置41を収容する筒体(第2筒体)11cに収容されている。即ち、観測カメラ80は、複数の筒体11a、11b、11cのうち、アクチュエータ10を収容
しない筒体(第2筒体)11cに収容されている。観測カメラ80を収容する筒体(第2筒体)11cの全体は、例えば、透明の樹脂(アクリルパイプ)から構成されていて、筒体11cの内部から撮像が可能となっている。
As shown in Figures 7C and 7D, the observation camera 80 may be attached inside the housing 11, not outside. For example, the observation camera 80 is housed in the cylinder (second cylinder) 11c that houses the power storage device 41, among the multiple cylinders 11a, 11b, and 11c. That is, the observation camera 80 is housed in the cylinder (second cylinder) 11c that does not house the actuator 10, among the multiple cylinders 11a, 11b, and 11c. The entire cylinder (second cylinder) 11c that houses the observation camera 80 is made of, for example, transparent resin (acrylic pipe), and imaging is possible from inside the cylinder 11c.
より詳しくは、筒体(第2筒体)11cの載置板37には、カメラ取付金具(取付部)151が設けられ、カメラ取付金具151に観測カメラ80が固定されている。カメラ取付金具151は、カメラ取付金具150と同様の構成であって、ブラケット151aと、ブラケット150aを貫通する雄ねじ151bと、雄ねじ151bに取り付けられた摘み部151cとを含んでいる。図7C、図7Dの場合、ブラケット151aは、載置板37の上面に固定されている。雄ねじ151bを、観測カメラ80の筐体に形成された雌ねじにねじ込むことによって、観測カメラ80をブラケット151aに固定することができる。また、摘み部151cを、雄ねじ151bを緩める方向に回転させることによって、観測カメラ80を取り外すことができる。
More specifically, a camera mounting bracket (mounting portion) 151 is provided on the mounting plate 37 of the cylindrical body (second cylindrical body) 11c, and the observation camera 80 is fixed to the camera mounting bracket 151. The camera mounting bracket 151 has the same configuration as the camera mounting bracket 150, and includes a bracket 151a, a male screw 151b that passes through the bracket 150a, and a knob portion 151c attached to the male screw 151b. In the case of Figs. 7C and 7D, the bracket 151a is fixed to the upper surface of the mounting plate 37. The observation camera 80 can be fixed to the bracket 151a by screwing the male screw 151b into a female screw formed on the housing of the observation camera 80. Also, the observation camera 80 can be removed by rotating the knob portion 151c in a direction that loosens the male screw 151b.
観測カメラ80の垂直方向における画角(垂直画角)θにより設定される撮像境界L2aが筒体11bの上端よりも上方で且つL2bが天板39よりも下方となる位置に、観測カメラ80の垂直位置が設定されている。
上述した実施形態では、筒体(第2筒体)11cを透明にしていたが、これに変えて、図7E~図7Gに示すように、筒体(第2筒体)11cの一部に窓部153を設け、観測カメラ80が窓部153を通して監視を行ってもよい。
The vertical position of the observation camera 80 is set so that the imaging boundary L2a, which is set by the vertical angle of view (vertical angle of view) θ of the observation camera 80 in the vertical direction, is above the upper end of the cylinder 11b and L2b is below the top plate 39.
In the embodiment described above, the cylindrical body (second cylindrical body) 11c was made transparent. Alternatively, as shown in Figures 7E to 7G, a window portion 153 may be provided in a part of the cylindrical body (second cylindrical body) 11c, and the observation camera 80 may perform monitoring through the window portion 153.
筒体(第2筒体)11cには、観測カメラ80の撮像方向X1に対向する窓部153が設けられている。窓部153は、透明の部材で形成されていて、光を透過可能である。
具体的には、筒体(第2筒体)11cには、当該筒体(第2筒体)11cの軸方向(垂直方向)に延び且つ当該筒体(第2筒体)11cの周方向に延びる貫通孔154が形成されている。筒体(第2筒体)11cの内面又は外面には、貫通孔152を塞ぐように窓部153が取り付けられている。窓部153も、貫通孔154同様に筒体(第2筒体)11cの軸方向(垂直方向)に延び且つ当該筒体(第2筒体)11cの周方向に延びている。なお、窓部153の軸方向の長さL10、窓部153の周方向の幅W10は、観測カメラ80の画角に応じて設定して、画角よりも大きくする。
The cylindrical body (second cylindrical body) 11c is provided with a window portion 153 that faces the imaging direction X1 of the observation camera 80. The window portion 153 is made of a transparent material and is capable of transmitting light.
Specifically, the cylindrical body (second cylindrical body) 11c has a through hole 154 extending in the axial direction (vertical direction) of the cylindrical body (second cylindrical body) 11c and in the circumferential direction of the cylindrical body (second cylindrical body) 11c. A window portion 153 is attached to the inner surface or outer surface of the cylindrical body (second cylindrical body) 11c so as to close the through hole 152. The window portion 153 also extends in the axial direction (vertical direction) of the cylindrical body (second cylindrical body) 11c and in the circumferential direction of the cylindrical body (second cylindrical body) 11c, like the through hole 154. The axial length L10 of the window portion 153 and the circumferential width W10 of the window portion 153 are set according to the angle of view of the observation camera 80 and are made larger than the angle of view.
上述した実施形態では、観測カメラ80は、カメラ取付金具151によって移動不能に固定されていたが、これに変えて、観測カメラ80は、移動自在であってもよい。
図7H、図7Iに示すように、水管理装置1は、位置変更機構159Aを備えている。位置変更機構159Aは、例えば、観測カメラ80を水平方向に変更することが可能である。位置変更機構159Aは、ターンテーブル160と、電動モータ162とを有している。ターンテーブル160には、カメラ取付金具151が固定されている。図7H、図7Iの場合、カメラ取付金具151のブラケット151aは、ターンテーブル160の上面に固定されている。なお、図7H、図7Iのカメラ取付金具151において、ブラケット151a以外の構成は同じである。
In the embodiment described above, the observation camera 80 is fixed immovably by the camera mounting bracket 151. However, instead, the observation camera 80 may be movable.
As shown in Figures 7H and 7I, the water management device 1 is equipped with a position change mechanism 159A. The position change mechanism 159A is capable of changing the observation camera 80 in the horizontal direction, for example. The position change mechanism 159A has a turntable 160 and an electric motor 162. A camera mounting bracket 151 is fixed to the turntable 160. In the case of Figures 7H and 7I, a bracket 151a of the camera mounting bracket 151 is fixed to the upper surface of the turntable 160. Note that the configuration of the camera mounting bracket 151 in Figures 7H and 7I is the same except for the bracket 151a.
ターンテーブル160には、当該ターンテーブル160を回転させる電動モータ162の回転軸が取り付けられている。電動モータ162は、支持台157に固定されている。この場合、筒体(第2筒体)11cは、全周が透明、或いは、周方向に所定の間隔で図7E~図7Gに示した窓部153が複数設けられている。ターンテーブル160を回動させることによって、観測カメラ80は水平方向に回転し、図7Hに示すように、撮像方向X1、即ち、水平方向の撮像範囲G1を変更することができる。
The turntable 160 is fitted with a rotating shaft of an electric motor 162 that rotates the turntable 160. The electric motor 162 is fixed to a support base 157. In this case, the cylinder (second cylinder) 11c is transparent all around, or has multiple windows 153 as shown in Figures 7E to 7G at predetermined intervals in the circumferential direction. By rotating the turntable 160, the observation camera 80 rotates horizontally, and as shown in Figure 7H, the imaging direction X1, i.e., the horizontal imaging range G1, can be changed.
図7Jに示すように、位置変更機構159Bは、観測カメラ80の撮像範囲G1を垂直方向に傾斜させる機構、即ち、撮像方向X1を垂直方向に傾斜させる機構であってもよい
。位置変更機構159Bは、ターンテーブル160と、観測カメラ80を横軸166周りに揺動自在に支持するブラケット165と、観測カメラ80に固定された円弧部を有する揺動板167と、電動モータ168とを含んでいる。揺動板167に歯車状の凹凸が形成され、電動モータ168の回転軸に設けられたギア169が揺動板167の凹凸にかみ合っている。図7Jに示すように、電動モータ168を回転させることで、撮像範囲G1(撮像方向X1)を上方向又は下方向に傾斜することができる。なお、図7Jにおいて、ターンテーブル160に設けた部材(ブラケット165、揺動板167及び電動モータ168)をカメラ取付金具(取付部)151に取り付けることで、観測カメラ80を着脱自在にしてもよい。
As shown in Fig. 7J, the position change mechanism 159B may be a mechanism for tilting the imaging range G1 of the observation camera 80 in the vertical direction, i.e., a mechanism for tilting the imaging direction X1 in the vertical direction. The position change mechanism 159B includes a turntable 160, a bracket 165 for supporting the observation camera 80 so as to be able to swing about a horizontal axis 166, a swing plate 167 having an arc portion fixed to the observation camera 80, and an electric motor 168. Gear-shaped projections and recesses are formed on the swing plate 167, and a gear 169 provided on the rotating shaft of the electric motor 168 meshes with the projections and recesses of the swing plate 167. As shown in Fig. 7J, the imaging range G1 (imaging direction X1) can be tilted upward or downward by rotating the electric motor 168. In addition, in FIG. 7J, the components (bracket 165, oscillating plate 167, and electric motor 168) provided on turntable 160 may be attached to camera mounting bracket (mounting portion) 151, making observation camera 80 detachable.
図7Kに示すように、位置変更機構159Cは、観測カメラ80の撮像範囲G1を垂直方向に移動させる機構、即ち、撮像方向X1を垂直方向に移動させる機構であってもよい。なお、図7Kでは、説明の便宜上、制御装置60の図示を省略している。
位置変更機構159Cは、筒体(第2筒体)11cに固定されたブラケット170、171と、ブラケット170、171を貫通する移動部材172、電動モータ173を含んでいる。ブラケット170、171には、貫通孔が形成され、貫通孔には雌ねじが形成されている。移動部材172は、棒状の部材であって外周面に雄ねじが形成され、ブラケット170、171の雌ねじに嵌め込まれている。移動部材172には、カメラ取付金具(取付部)151等を介して観測カメラ80が取り付けられている。電動モータ173の回転軸に設けられたギアは、移動部材172に嵌まり込んでいて、電動モータ173を回転させることにより、観測カメラ80は、移動部材172の移動に応じて垂直方向に移動する。即ち、電動モータ173を回転させることで、撮像範囲G1(撮像方向X1)を垂直方向に移動させることができる。
As shown in Fig. 7K, the position change mechanism 159C may be a mechanism for vertically moving the imaging range G1 of the observation camera 80, i.e., a mechanism for vertically moving the imaging direction X1. Note that, for the sake of convenience, the control device 60 is not shown in Fig. 7K.
The position change mechanism 159C includes brackets 170 and 171 fixed to the cylindrical body (second cylindrical body) 11c, a moving member 172 penetrating the brackets 170 and 171, and an electric motor 173. Through holes are formed in the brackets 170 and 171, and female threads are formed in the through holes. The moving member 172 is a rod-shaped member having a male thread formed on its outer circumferential surface, and is fitted into the female threads of the brackets 170 and 171. The observation camera 80 is attached to the moving member 172 via a camera mounting bracket (mounting part) 151 or the like. A gear provided on the rotating shaft of the electric motor 173 is fitted into the moving member 172, and by rotating the electric motor 173, the observation camera 80 moves in the vertical direction in response to the movement of the moving member 172. That is, by rotating the electric motor 173, the imaging range G1 (imaging direction X1) can be moved in the vertical direction.
位置変更機構は、観測カメラ80を水平方向と上下方向及び/又は下方向を移動させる構成、即ち、水平方向と上下方向及び/又は下方向を組み合わせてもよく、また、垂直方向に移動させる構成と組み合わせてもよい。
<第2筒体(高さ変更)>
さて、上述した実施形態では、第1筒体(筒体11a、筒体11b)に筒体(第2筒体)11cを取り付けていたが、第1筒体(筒体11a、筒体11b)には、図7Lに示すように、筒体(第2筒体)11cの軸方向の長さ(高さが異なる)H10を着脱可能に取り付けられるようにしてもよい。図7Lについては、説明の便宜上、筒体(第2筒体)11cに収容する機器(蓄電装置41、観測カメラ80、制御装置60、通信装置70)を省略している。
The position change mechanism may be configured to move the observation camera 80 horizontally, vertically, and/or downwardly, i.e., may combine horizontally, vertically, and/or downwardly, or may be combined with a configuration to move it vertically.
<Second cylinder (height adjustment)>
In the above embodiment, the cylinder (second cylinder) 11c is attached to the first cylinder (cylinder 11a, cylinder 11b), but the axial length (height is different) H10 of the cylinder (second cylinder) 11c may be detachably attached to the first cylinder (cylinder 11a, cylinder 11b) as shown in Fig. 7L. For convenience of explanation, the devices (power storage device 41, observation camera 80, control device 60, communication device 70) housed in the cylinder (second cylinder) 11c are omitted from Fig. 7L.
図7Lに示すように、収容体11は、支持部180を備えている。支持部180は、筒体(第2筒体)11cの軸方向の長さ(高さが異なる)H10を着脱自在に支持する部分である。支持部180は、段部(差し込み部)35と、筒体(第2筒体)11cの下部に設けられた第1貫通孔181と、第1筒体(筒体11b)の上部に設けられた第2貫通孔182と、第1貫通孔181及び第2貫通孔182を介して筒体(第2筒体)11cと第1筒体(筒体11b)とを締結する締結具183とを有している。第1貫通孔181及び第2貫通孔182を構成する周壁には、雌ねじが形成されていて、ボルト等の締結具183が締結できるようになっている。
As shown in FIG. 7L, the container 11 includes a support portion 180. The support portion 180 is a portion that detachably supports the axial length (different height) H10 of the cylindrical body (second cylindrical body) 11c. The support portion 180 includes a step portion (insertion portion) 35, a first through hole 181 provided in the lower portion of the cylindrical body (second cylindrical body) 11c, a second through hole 182 provided in the upper portion of the first cylindrical body (cylindrical body 11b), and a fastener 183 that fastens the cylindrical body (second cylindrical body) 11c and the first cylindrical body (cylindrical body 11b) through the first through hole 181 and the second through hole 182. A female thread is formed on the peripheral wall that constitutes the first through hole 181 and the second through hole 182, so that the fastener 183 such as a bolt can be fastened.
ここで、長さL10が短い筒体(第2筒体)11cを「短筒体11c1」とし、長さL10が長い筒体(第2筒体)11cを「長筒体11c2」とした場合、支持部180によって、短筒体11c1と長筒体11c2とを入れ替え自在となっている。短筒体11c1と長筒体11c2のそれぞれは、図7A~図7Kに示したような形状であり、内部に収容する機器として、蓄電装置41、観測カメラ80、制御装置60、通信装置70、位置変更機構159A、159B、159C、カメラ取付金具(取付部)151が収容可能である。特に、長筒体11c2に、観測カメラ80及び位置変更機構159を設けた場合、観測カメラ80で観測する高さを高くすることができる。
Here, if the cylinder (second cylinder) 11c with a shorter length L10 is the "short cylinder 11c1" and the cylinder (second cylinder) 11c with a longer length L10 is the "long cylinder 11c2", the short cylinder 11c1 and the long cylinder 11c2 can be freely switched by the support part 180. Each of the short cylinder 11c1 and the long cylinder 11c2 has a shape as shown in Figures 7A to 7K, and can accommodate the following equipment inside: the power storage device 41, the observation camera 80, the control device 60, the communication device 70, the position change mechanisms 159A, 159B, 159C, and the camera mounting bracket (mounting part) 151. In particular, if the observation camera 80 and the position change mechanism 159 are provided on the long cylinder 11c2, the height observed by the observation camera 80 can be increased.
なお、第1筒体(筒体11a、筒体11b)に筒体(第2筒体)11cとの取付に関して、ボルトでの固定を例にして説明しているが、筒体同士を係合又は嵌合させる構成であってもよいし、筒体にねじ穴を形成してボルト止めを行うようにしてもよく、取付方法は限定されない。
なお、支持部180を設けた場合において、短筒体11c1及び長筒体11c2のそれぞれを透明にする場合は、短筒体11c1及び長筒体11c2のそれぞれにおいて、筒体11bの上壁部32と重なる部分を透明にしなくてもよいし、透明にしてもよい。
Regarding the attachment of the first cylindrical body (cylindrical body 11a, cylindrical body 11b) to the cylindrical body (second cylindrical body) 11c, the example has been described using fixing with bolts, but the cylindrical bodies may be configured to engage or fit together, or threaded holes may be formed in the cylindrical bodies and fastened with bolts; the attachment method is not limited.
In addition, when the support portion 180 is provided and the short cylinder 11c1 and the long cylinder 11c2 are each made transparent, the portions of the short cylinder 11c1 and the long cylinder 11c2 that overlap with the upper wall portion 32 of the cylinder 11b do not have to be made transparent, or they may be made transparent.
図7Mに示すように、カメラ取付金具(取付部)150、151は、複数の観測カメラ80を着脱可能に取り付ける構造であってもよい。つまり、上述した図7A~図7Lにおいて、カメラ取付金具(取付部)150、151を複数の観測カメラ80を装着可能な構成にしてもよい。この場合、カメラ取付金具(取付部)150は、ブラケット150aの上面に複数の雄ねじ150bと、複数の雄ねじ150bのそれぞれに取り付けられた摘み部150cとを含んでいる。
As shown in FIG. 7M, the camera mounting brackets (mounting parts) 150 and 151 may be structured to detachably mount multiple observation cameras 80. That is, in the above-mentioned FIG. 7A to FIG. 7L, the camera mounting brackets (mounting parts) 150 and 151 may be configured to allow multiple observation cameras 80 to be attached. In this case, the camera mounting bracket (mounting part) 150 includes multiple male screws 150b on the upper surface of the bracket 150a and knob parts 150c attached to each of the multiple male screws 150b.
カメラ取付金具(取付部)151も、ブラケット151aの上面に複数の雄ねじ151bと、複数の雄ねじ151bのそれぞれに取り付けられた摘み部150cとを含んでいる。
また、通信装置70は、筐体70aと、筐体70aに設けられた複数のコネクタ70bとを含んでいる。複数のコネクタ70bには、複数の観測カメラ80のそれぞれに設けられたケーブル(通信ライン)が接続可能である。したがって、カメラ取付金具(取付部)150、151に複数の観測カメラ80を取り付けた場合は、通信装置70は、複数の観測カメラ80が観測した観測データを送信可能である。この実施形態では、カメラ取付金具(取付部)150、151は、撮像する周波数帯が異なる複数の観測カメラ80が取り付けられている。具体的には、カメラ取付金具(取付部)150、151のそれぞれの場合において、観測カメラ80として、可視光の周波数帯により撮像を行う可視光カメラ80aと、赤外線の周波数帯により撮像を行う赤外線カメラ80bとが接続される。
The camera mounting bracket (mounting portion) 151 also includes a plurality of male screws 151b on the upper surface of a bracket 151a, and knobs 150c attached to each of the plurality of male screws 151b.
The communication device 70 also includes a housing 70a and a plurality of connectors 70b provided on the housing 70a. The plurality of connectors 70b can be connected to cables (communication lines) provided on each of the plurality of observation cameras 80. Therefore, when a plurality of observation cameras 80 are attached to the camera mounting brackets (mounting parts) 150 and 151, the communication device 70 can transmit observation data observed by the plurality of observation cameras 80. In this embodiment, a plurality of observation cameras 80 with different imaging frequency bands are attached to the camera mounting brackets (mounting parts) 150 and 151. Specifically, in each of the camera mounting brackets (mounting parts) 150 and 151, a visible light camera 80a that captures images in the visible light frequency band and an infrared camera 80b that captures images in the infrared frequency band are connected as the observation cameras 80.
図7Mには、複数の観測カメラ80が同じ方向で取付されているが、異なる方向で固定されていてもよい。この場合、圃場側とその反対側に可視光カメラ80aを取付することで、圃場を含む周辺部を観測することができる。また、可視光カメラ80aを圃場側とし赤外線を圃場と異なる方向、例えば、夜に野生動物の侵入が多い山側に向けて取付するなど、目的に応じて取付を行うことができる。
In Figure 7M, multiple observation cameras 80 are attached facing the same direction, but they may be fixed facing different directions. In this case, by attaching a visible light camera 80a on the field side and on the opposite side, it is possible to observe the surrounding area including the field. Also, the cameras can be attached according to the purpose, such as attaching the visible light camera 80a on the field side and the infrared camera facing in a different direction from the field, for example, toward the mountain side where wild animals are more likely to invade at night.
観測カメラ80は、水管理装置1に設けた機器に連携して作動させることが可能である。観測カメラ80は、例えば、アクチュエータ10を作動させることで調整機構を作動させた場合、太陽光パネル40によって発電を行っているときに作動させたり、蓄電装置41の蓄電量(充電量)が所定以上である場合に作動させることもできる。水管理装置1が稼働する時間帯で作動させることもできる。なお、観測カメラ80と機器(アクチュエータ10の作動、太陽光パネル40の発電、蓄電装置41の充電/放電、調整機構)と独立して作動させることもできる。
The observation camera 80 can be operated in conjunction with the equipment provided in the water management device 1. For example, when the adjustment mechanism is activated by activating the actuator 10, the observation camera 80 can be operated when power is being generated by the solar panel 40, or when the amount of electricity stored (charged amount) in the storage device 41 is equal to or greater than a predetermined amount. It can also be operated during the hours when the water management device 1 is in operation. Note that the observation camera 80 can also be operated independently of the equipment (operation of the actuator 10, power generation by the solar panel 40, charging/discharging of the storage device 41, adjustment mechanism).
また、観測カメラ80及び位置変更機構の作動は、圃場の水管理システム(灌漑モード、生育監視モード、水監視モード、盗難監視モード、侵入物監視モード、圃場監視モード)に応じて実行されてもよいし、外部機器201(支援装置201A、外部端末201B)の操作によって遠隔で行ってもよい。
<圃場の水管理システム>
図6に示すように、圃場の水管理システムは、中継局200と、外部機器201とを備えている。外部機器201は、支援装置201Aと、支援装置201Aに接続可能な外部端末201Bとを備えている。支援装置201Aは、サーバであり、外部端末201Bは、固定型のパーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット、ノートパソコン、PDA等の携帯端末である。
In addition, the operation of the observation camera 80 and the position changing mechanism may be executed according to the field water management system (irrigation mode, growth monitoring mode, water monitoring mode, theft monitoring mode, intrusion monitoring mode, field monitoring mode), or may be performed remotely by operating the external equipment 201 (support device 201A, external terminal 201B).
<Field water management system>
6, the field water management system includes a relay station 200 and an external device 201. The external device 201 includes a support device 201A and an external terminal 201B connectable to the support device 201A. The support device 201A is a server, and the external terminal 201B is a mobile terminal such as a fixed personal computer, a smartphone, a tablet, a notebook computer, or a PDA.
中継局200は、水管理装置1の通信装置70と支援装置201Aとの通信、又は、水管理装置1の通信装置70と外部端末201Bとの通信を中継する通信ユニットである。中継局200は、水管理装置1からの様々な情報を支援装置201Aに送信したり、支援装置201Aからの様々な情報を通信装置70に送信する。或いは、中継局200は、水管理装置1からの様々な情報を外部端末201Bに送信したり、外部端末201Bからの様々な情報を通信装置70に送信する。なお、この実施形態では、圃場の水管理システムは、中継局200を備えることで間接通信を行っているが、水管理装置1の通信装置70と支援装置201Aとが直接通信を行ってもよいし、水管理装置1の通信装置70と外部端末201Bとが直接通信を行ってもよいし、通信方式は、限定されない。
The relay station 200 is a communication unit that relays communication between the communication device 70 of the water management device 1 and the support device 201A, or between the communication device 70 of the water management device 1 and the external terminal 201B. The relay station 200 transmits various information from the water management device 1 to the support device 201A, or transmits various information from the support device 201A to the communication device 70. Alternatively, the relay station 200 transmits various information from the water management device 1 to the external terminal 201B, or transmits various information from the external terminal 201B to the communication device 70. In this embodiment, the water management system of the field performs indirect communication by including the relay station 200, but the communication device 70 of the water management device 1 and the support device 201A may communicate directly, or the communication device 70 of the water management device 1 and the external terminal 201B may communicate directly, and the communication method is not limited.
圃場の水管理システムは、灌漑モード、生育監視モード、水監視モード、盗難監視モード、侵入物監視モード、圃場監視モードと、を有している。なお、圃場の水管理システムは、灌漑モード、生育監視モード、水監視モード、盗難監視モード、侵入物監視モード、圃場監視モードの全てを有していなくてもよく、全ての組み合わせが可能である。
外部端末201Bが支援装置201Aに接続して所定の操作を行うと、灌漑モード、生育監視モード、水監視モード、盗難監視モード、侵入物監視モード、圃場監視モードのいずれかに設定することができる。なお、圃場の水管理システムにおいて、2以上のモードを同時に設定することも可能である。灌漑モードと水監視モードとの両方を同時に設定したり、盗難監視モードと侵入物監視モードとを同時に設定することも可能である。
<灌漑モード>
外部端末201Bを操作することによって灌漑モードに設定すると、支援装置201Aは、図8Aに示すように、当該外部端末201Bに設定画面M1を表示する。設定画面M1では、灌漑単位(制御単位)を入力する単位選択部210と、灌漑選択部211と、水位設定部212と、詳細設定ボタン213と、時間設定部214とが表示される。
The field water management system has an irrigation mode, a growth monitoring mode, a water monitoring mode, a theft monitoring mode, an intrusion monitoring mode, and a field monitoring mode. Note that the field water management system does not have to have all of the irrigation mode, the growth monitoring mode, the water monitoring mode, the theft monitoring mode, the intrusion monitoring mode, and the field monitoring mode, and all combinations are possible.
When the external terminal 201B is connected to the support device 201A and a predetermined operation is performed, the device can be set to any one of irrigation mode, growth monitoring mode, water monitoring mode, theft monitoring mode, intrusion monitoring mode, and field monitoring mode. It is also possible to set two or more modes simultaneously in the field water management system. It is also possible to set both the irrigation mode and the water monitoring mode simultaneously, or to set the theft monitoring mode and the intrusion monitoring mode simultaneously.
<Irrigation mode>
When the irrigation mode is set by operating the external terminal 201B, the support device 201A displays a setting screen M1 on the external terminal 201B as shown in Fig. 8A. The setting screen M1 displays a unit selection section 210 for inputting an irrigation unit (control unit), an irrigation selection section 211, a water level setting section 212, a detailed setting button 213, and a time setting section 214.
単位選択部210では、圃場単位(圃場H1の1つ1つ)で設定を行うか、予め定められた複数の圃場H1のグループで設定を行うかを入力する部分である。圃場単位を選択した場合は、圃場H1単位で灌漑を行うことができ、グループを設定した場合は、複数の圃場H1群で灌漑を行うことができる。灌漑選択部211は、一定湛水と、かけ流し、停止等が選択可能である。一定湛水では、設定水位から制御幅を下回った場合に灌水(給水)を行い、設定水位以上となった場合に灌水(給水)を停止する設定である。かけ流しは、設定に関係なく灌水(給水)を行う設定である。停止は、設定に関係なく灌水(給水)を停止する設定である。水位設定部212は、水位の上限値(上限水位)を設定する部分である。
The unit selection section 210 is a section for inputting whether to set by field (each field H1) or by group of multiple fields H1 that have been determined in advance. When the field unit is selected, irrigation can be performed by field H1, and when a group is set, irrigation can be performed by a group of multiple fields H1. The irrigation selection section 211 can select constant flooding, overflow, stop, etc. With constant flooding, irrigation (water supply) is performed when the water level falls below the control width from the set water level, and irrigation (water supply) is stopped when the water level exceeds the set water level. Overflow is a setting for irrigation (water supply) regardless of the setting. Stop is a setting for stopping irrigation (water supply) regardless of the setting. The water level setting section 212 is a section for setting the upper limit of the water level (upper water level).
詳細設定ボタン213を選択すると、図8Bに示すように、支援装置201Aは、外部端末201Bに設定画面M2を表示する。設定画面M2では、制御幅入力部215と、バルブ開度入力部216が表示される。制御幅入力部215は、制御幅F1を入力する部分であり、図9に示すように、上限水位からの幅を示す数値である。制御幅F1を設定することにより、水位の下限値(下限水位)が決定される。制御幅入力部215において、入力された制御幅F1が1cm未満など非常に小さい値が入力された場合は、設定画面M2に警告を表示して、制御幅入力部215に非常に小さい値が入力しないことを促す。バルブ開度入力部216は、開閉弁100c(弁体102)の開度C1を入力する部分である。
When the detailed setting button 213 is selected, as shown in FIG. 8B, the support device 201A displays a setting screen M2 on the external terminal 201B. In the setting screen M2, a control width input section 215 and a valve opening input section 216 are displayed. The control width input section 215 is a section for inputting the control width F1, which is a numerical value indicating the width from the upper water level as shown in FIG. 9. By setting the control width F1, the lower limit value of the water level (lower water level) is determined. If a very small value such as less than 1 cm is input as the control width F1 in the control width input section 215, a warning is displayed on the setting screen M2 to urge the user not to input a very small value in the control width input section 215. The valve opening input section 216 is a section for inputting the opening C1 of the on-off valve 100c (valve body 102).
時間設定部214は、時刻に応じて灌漑を行うか否かを設定する部分であり、「ON」を選択すると、灌漑開始時刻と、灌漑終了時刻を設定することが可能である。「OFF」を選択した場合は、時間に関係なく灌漑設定情報に基づいて灌漑を行う。
以上のように、設定画面M1、M2によって設定された灌漑設定情報(圃場単位、グループ単位、一定湛水と、かけ流し、停止、上限水位、制御幅F1、灌漑開始時刻、灌漑終了時刻)は、支援装置201Aに設けられた記憶装置203に記憶される。支援装置201Aは、水管理装置1の通信装置70に灌漑設定情報(圃場単位、グループ単位、一定湛水と、かけ流し、停止、上限水位、制御幅F1、開度C1、灌漑開始時刻、灌漑終了時刻)を送信する。
The time setting section 214 is a section for setting whether or not irrigation is performed depending on the time, and by selecting "ON", it is possible to set the irrigation start time and irrigation end time. When "OFF" is selected, irrigation is performed based on the irrigation setting information regardless of the time.
As described above, the irrigation setting information (field unit, group unit, constant flooding, overflow, stop, upper water level, control range F1, irrigation start time, irrigation end time) set by the setting screens M1 and M2 is stored in the storage device 203 provided in the support device 201A. The support device 201A transmits the irrigation setting information (field unit, group unit, constant flooding, overflow, stop, upper water level, control range F1, opening C1, irrigation start time, irrigation end time) to the communication device 70 of the water management device 1.
また、支援装置201Aは、灌漑モードに設定されていると水管理装置1に灌漑モードに設定されていることを送信する。水管理装置1の通信装置70が灌漑モードであることを受信すると、制御装置60は、灌漑モードに対応した動作を行う。制御装置60は、灌漑モードでは、圃場H1に給水を行う制御を行う。
図6に示すように、水管理装置1の制御装置60は、水位制御部60Aと、水位幅変更部60Bとを備えている。
Furthermore, when the support device 201A is set to the irrigation mode, it transmits that the support device 201A is set to the water management device 1. When the communication device 70 of the water management device 1 receives that the support device 201A is in the irrigation mode, the control device 60 performs an operation corresponding to the irrigation mode. In the irrigation mode, the control device 60 controls the supply of water to the field H1.
As shown in FIG. 6, the control device 60 of the water management device 1 includes a water level control unit 60A and a water level range changing unit 60B.
図9に示すように、水位制御部60Aは、水位検出装置50aが検出した水位(検出水位)F2が制御幅F1内に入るようにアクチュエータ10を制御する。水位制御部60Aは、一定湛水が設定されている場合は、検出水位F2が下がり、下限水位に近づいた場合に、アクチュエータ10を灌漑設定情報によって設定された開度C1に設定して、圃場H1内に用水を供給する灌水を行う。一方、水位制御部60Aは、検出水位F2が上がり、上限水位に近づいた場合に、弁体102が全閉するようにアクチュエータ10を作動させ、灌水(給水)を停止する。なお、水位制御部60Aは、水面が安定するまで水位検出装置50aが検出した水位を用いない、例えば、給水を行ってから所定時間(水位停止時間)だけ水位(検出水位)をアクチュエータ10の制御に用いないようにしてもよいし、弁体102の開の直後は、水位検出装置50aが水位を測定しないようにしてもよい。なお、水位停止時間は、季節に応じて設定してもよい。例えば、稲穂が大きい場合は、給水開始後から水位検出装置50aの測定は行うが、一定時間経過(水位停止時間経過)後の検出値を実際の水位として検知してもよい。
As shown in Figure 9, the water level control unit 60A controls the actuator 10 so that the water level (detected water level) F2 detected by the water level detection device 50a falls within the control range F1. When a constant flooding is set, if the detected water level F2 falls and approaches the lower limit water level, the water level control unit 60A sets the actuator 10 to the opening degree C1 set by the irrigation setting information and performs irrigation to supply water to the field H1. On the other hand, if the detected water level F2 rises and approaches the upper limit water level, the water level control unit 60A operates the actuator 10 so that the valve body 102 is fully closed, stopping irrigation (water supply). The water level control unit 60A does not use the water level detected by the water level detection device 50a until the water surface stabilizes. For example, the water level (detected water level) may not be used to control the actuator 10 for a predetermined time (water level stop time) after water supply is started, or the water level detection device 50a may not measure the water level immediately after the valve body 102 is opened. The water level stop time may be set according to the season. For example, when the ears of rice are large, the water level detection device 50a may measure the water level after the start of water supply, but the detection value after a certain time has passed (water level stop time has passed) may be detected as the actual water level.
また、水位制御部60Aは、一定湛水が設定され且つ灌漑開始時刻、灌漑終了時刻が設定されている場合(時間帯付き一定湛水)においては、灌漑開始時刻と灌漑終了時刻との時間帯において、検出水位F2が下がり、下限水位に近づいた場合に、アクチュエータ10を灌漑設定情報によって設定された開度C1に設定して、圃場H1内に用水を供給する灌水を行う。一方、水位制御部60Aは、検出水位F2が上がり、上限水位に近づいた場合に、弁体102が全閉するようにアクチュエータ10を作動させ、灌水(給水)を停止する。つまり、時間帯付き一定湛水の場合は、時間帯の中で弁体102の開閉が繰り返される。
In addition, when constant flooding is set and an irrigation start time and an irrigation end time are set (constant flooding with time zone), if the detected water level F2 falls and approaches the lower limit water level during the time zone between the irrigation start time and the irrigation end time, the water level control unit 60A sets the actuator 10 to the opening degree C1 set by the irrigation setting information and irrigates the field H1 to supply water. On the other hand, if the detected water level F2 rises and approaches the upper limit water level, the water level control unit 60A operates the actuator 10 to fully close the valve body 102 and stops irrigation (water supply). In other words, in the case of constant flooding with time zone, the valve body 102 is repeatedly opened and closed during the time zone.
なお、所定時間内(例えば、1日)において、弁体102の開閉動作が所定回数以上になった場合には、水位制御部60Aは、通信装置70から支援装置201Aに「開閉動作が所定回数以上」になった旨を通知する。支援装置201Aは、所定時間内に「開閉動作が所定回数以上」になったことを通知する。
水位幅変更部60Bは、灌漑設定情報の制御幅F1を変更(補正)する。制御装置60は、図10に示すように、圃場の水管理として、苗の移植から順番に、深水、浅水、間断、中干し、間断、低温時灌水、浅水、間断、落水に対応する時期(水管理時期)が記憶されている。また、制御装置60は、水管理時期に対応した制御幅F1の数値A1、A2、A3を記憶している。制御装置60は、水管理時期に対応した開度A4、A5、A6を記憶している。
If the number of opening and closing operations of the valve body 102 reaches or exceeds a predetermined number within a predetermined time period (e.g., one day), the water level control unit 60A notifies the support device 201A via the communication device 70 that "the number of opening and closing operations has reached or exceeds a predetermined number." The support device 201A notifies that "the number of opening and closing operations has reached or exceeds a predetermined number" within a predetermined time period.
The water level range change unit 60B changes (corrects) the control range F1 of the irrigation setting information. As shown in Fig. 10, the control device 60 stores, in order from the transplantation of seedlings, periods (water management periods) corresponding to deep water, shallow water, intermittent, mid-season drainage, intermittent, low temperature irrigation, shallow water, intermittent, and drainage as water management for the field. The control device 60 also stores numerical values A1, A2, and A3 of the control range F1 corresponding to the water management periods. The control device 60 stores opening degrees A4, A5, and A6 corresponding to the water management periods.
水位幅変更部60Bは、例えば、苗の移植後、深水、浅水、間断の期間T1の場合において、灌漑設定情報によって示された制御幅(設定制御幅)F1が数値A1と一致している場合、設定制御幅F1の変更を行わない。一方、水位幅変更部60Bは、期間T1の場合において、設定制御幅F1と数値A1とが一致していない場合、期間T1における制御幅F1を数値A1に変更(補正)する。
For example, after transplanting seedlings, in the case of a period T1 of deep water, shallow water, or intermittent water, if the control width (set control width) F1 indicated by the irrigation setting information matches the numerical value A1, the water level width change unit 60B does not change the set control width F1. On the other hand, in the case of period T1, if the set control width F1 and numerical value A1 do not match, the water level width change unit 60B changes (corrects) the control width F1 in period T1 to numerical value A1.
また、水位幅変更部60Bは、例えば、期間T1の場合において、灌漑設定情報によって示された開度(設定開度)C1が数値A4と一致している場合、設定開度C1を変更しない。一方、水位幅変更部60Bは、期間T1の場合において、設定開度C1と数値A4とが一致していない場合、期間T1における開度C1を数値A4に変更(補正)する。
水位幅変更部60Bは、中干し、間断、低温時灌水の期間T2の場合において、設定制御幅F1が数値A2と一致している場合、設定制御幅F1の変更を行わない。一方、水位幅変更部60Bは、期間T2の場合において、設定制御幅F1と数値A2とが一致していない場合、期間T2における制御幅F1を数値A2に変更(補正)する。
In addition, for example, in the case of the period T1, when the opening (set opening) C1 indicated by the irrigation setting information matches the value A4, the water level width change unit 60B does not change the set opening C1. On the other hand, in the case of the period T1, when the set opening C1 does not match the value A4, the water level width change unit 60B changes (corrects) the opening C1 in the period T1 to the value A4.
The water level range change unit 60B does not change the set control range F1 if the set control range F1 matches the value A2 during the period T2 of mid-drying, intermittent, or low-temperature irrigation. On the other hand, the water level range change unit 60B changes (corrects) the control range F1 in the period T2 to the value A2 if the set control range F1 does not match the value A2 during the period T2.
また、水位幅変更部60Bは、例えば、期間T2の場合において、設定開度C1が数値A5と一致している場合、設定開度C1を変更しない。一方、水位幅変更部60Bは、期間T2の場合において、設定開度C1と数値A5とが一致していない場合、期間T2における開度C1を数値A5に変更(補正)する。
水位幅変更部60Bは、浅水、間断、落水の期間T3の場合において、設定制御幅F1が数値A3と一致している場合、設定制御幅F1の変更を行わない。一方、水位幅変更部60Bは、期間T3の場合において、設定制御幅F1と数値A3とが一致していない場合、期間T2における制御幅F1を数値A3に変更(補正)する。
Furthermore, for example, in the case of period T2, if the set opening degree C1 matches the value A5, the water level width change unit 60B does not change the set opening degree C1. On the other hand, in the case of period T2, if the set opening degree C1 does not match the value A5, the water level width change unit 60B changes (corrects) the opening degree C1 in period T2 to the value A5.
The water level width change unit 60B does not change the set control width F1 if the set control width F1 matches the value A3 in the case of the shallow water, intermittent water, or falling water period T3. On the other hand, the water level width change unit 60B changes (corrects) the control width F1 in the period T2 to the value A3 in the case of the period T3 when the set control width F1 does not match the value A3.
また、水位幅変更部60Bは、例えば、期間T3の場合において、設定開度C1が数値A6と一致している場合、設定開度C1を変更しない。一方、水位幅変更部60Bは、期間T3の場合において、設定開度C1と数値A6とが一致していない場合、期間T2における開度C1を数値A6に変更(補正)する。
つまり、水位幅変更部60Bは、期間T1、T2、T3のそれぞれの場合において、設定制御幅F1>A1、設定制御幅F1>A2、設定制御幅F1>A3の場合は、設定制御幅F1の下限値を制限している。また、水位幅変更部60Bは、期間T1、T2、T3のそれぞれの場合において、設定開度C1>A5、設定開度C1>A6、設定開度C1>A6の場合は、設定開度C1を制限している。また、水位幅変更部60Bは、制御幅A1、A2、A3に応じて開度C1の変更を行っているため、制御幅A1、A2、A3に応じて、開閉動作の時間、即ち、開度A4、A5、A6を可変にしている。
Furthermore, for example, in the case of period T3, if the set opening degree C1 matches the value A6, the water level width change unit 60B does not change the set opening degree C1. On the other hand, in the case of period T3, if the set opening degree C1 does not match the value A6, the water level width change unit 60B changes (corrects) the opening degree C1 in period T2 to the value A6.
That is, the water level width change unit 60B limits the lower limit of the set control width F1 when the set control width F1>A1, the set control width F1>A2, or the set control width F1>A3 in each of the periods T1, T2, and T3. Also, the water level width change unit 60B limits the set opening C1 when the set opening C1>A5, the set opening C1>A6, or the set opening C1>A6 in each of the periods T1, T2, and T3. Also, since the water level width change unit 60B changes the opening C1 according to the control widths A1, A2, and A3, the time of the opening and closing operation, i.e., the openings A4, A5, and A6, are variable according to the control widths A1, A2, and A3.
さて、図2Cに示すように、1つの圃場H1に対して給水を行う複数の水管理装置1(1A、1B、1C)が設置される場合がある。このような場合において、水管理装置1(1A、1B、1C)を行う灌漑開始時刻、灌漑終了時刻が異なる場合、即ち、弁体102の開閉のタイミングが異なる場合がある。このような場合は、複数の水管理装置1(1A、1B、1C)において、複数の水管理装置1(1A、1B、1C)のうち、所定の水管理装置1の検出水位F2が下限水位に近づいた場合に、複数の水管理装置1(1A、1B、1C)が同時に灌水を行うように支援装置201Aが指令し、所定の水管理装置1の検出水位F2が上限水位に近づいた場合に、複数の水管理装置1(1A、1B、1C)が同時に灌水を終了するように支援装置201Aが指令する。即ち、圃場H1に対して給水を行う複数の水管理装置1(1A、1B、1C)が設置された場合は、支援装置201Aによって灌水の動作を同期させる。
Now, as shown in FIG. 2C, there are cases where multiple water management devices 1 (1A, 1B, 1C) are installed to supply water to one field H1. In such a case, the irrigation start time and irrigation end time of the water management devices 1 (1A, 1B, 1C) may differ, that is, the timing of opening and closing the valve body 102 may differ. In such a case, in the multiple water management devices 1 (1A, 1B, 1C), when the detected water level F2 of a specific water management device 1 among the multiple water management devices 1 (1A, 1B, 1C) approaches the lower limit water level, the support device 201A commands the multiple water management devices 1 (1A, 1B, 1C) to irrigate simultaneously, and when the detected water level F2 of a specific water management device 1 approaches the upper limit water level, the support device 201A commands the multiple water management devices 1 (1A, 1B, 1C) to end irrigation simultaneously. That is, when multiple water management devices 1 (1A, 1B, 1C) that supply water to the field H1 are installed, the irrigation operations are synchronized by the support device 201A.
さて、上述した実施形態では、制御装置60に期間T1,T2,T3と、制御幅A1、A2、A3、開度A4、A5、A6との関係を記憶しておき、期間T1,T2,T3に基づいて制御幅A1、A2、A3、開度A4、A5、A6を変更していたが、水位幅変更部60Bは、圃場H1の作物U1の生育に基づいて、制御幅A1、A2、A3、又は、開度A4、A5、A6を変更してもよい。
In the above-described embodiment, the control device 60 stores the relationship between the periods T1, T2, and T3 and the control widths A1, A2, A3, and the openings A4, A5, and A6, and changes the control widths A1, A2, A3, and the openings A4, A5, and A6 based on the periods T1, T2, and T3. However, the water level width change unit 60B may change the control widths A1, A2, A3, or the openings A4, A5, and A6 based on the growth of the crop U1 in the field H1.
図11に示すように、観測カメラ80によって、稲などの作物U1を側方から撮像し、作物U1の成長を撮像する。水位幅変更部60Bは、例えば、観測カメラ80から撮像した観測データ(撮像画像)から、作物U1の大きさ(草丈(背丈))X1を推定し、深水、浅水、間断、中干し、間断、低温時灌水、浅水、間断、落水のいずれかの時期に該当するかを判断して、制御幅A1、A2、A3、開度A4、A5、A6を変更する。言い換えれば、水位幅変更部60Bは、撮像画像の作物U1の状態から活着期、分げつ期、穂首分化期、穂ばらみ期、開花期、登熟期等の生育ステージを判断して、制御幅A1、A2、A3、開度A4、A5、A6を変更する。
As shown in FIG. 11, the observation camera 80 captures an image of a crop U1 such as rice from the side to capture the growth of the crop U1. The water level width change unit 60B estimates the size (plant height (back height)) X1 of the crop U1 from, for example, the observation data (captured image) captured by the observation camera 80, and determines whether the crop U1 is in a deep water, shallow water, intermittent, mid-drying, intermittent, low-temperature irrigation, shallow water, intermittent, or drainage period, and changes the control widths A1, A2, A3, and the openings A4, A5, and A6. In other words, the water level width change unit 60B determines the growth stage of the crop U1 in the captured image, such as the rooting stage, tillering stage, panicle differentiation stage, booting stage, flowering stage, or ripening stage, and changes the control widths A1, A2, A3, and the openings A4, A5, and A6.
水位幅変更部60Bは、作物U1が成長する(生育ステージが進む)につれて制御幅A1、A2、A3を大きくする。水位幅変更部60Bは、例えば、作物U1が成長する(生育ステージが進む)につれて開度A4、A5、A6を小さくする。なお、上述した制御幅A1、A2、A3、開度A4、A5、A6は一例であり、圃場H1の地質、地域制、作物U1の種類(銘柄)等によって自在に変更してもよく、制御幅A1、A2、A3、開度A4、A5、A6の数値は、過去の実績、シミュレーション等により求めてもよい。
<生育監視モード>
外部端末201Bを操作することによって生育監視モードに設定すると、支援装置201Aは、水管理装置1に生育監視モードに設定されていることを送信する。水管理装置1の通信装置70が生育監視モードであることを受信すると、制御装置60は、生育監視モードに対応した動作を行う。制御装置60は、生育監視モードでは、圃場H1の作物U1の監視を行う。
The water level width change unit 60B increases the control widths A1, A2, and A3 as the crop U1 grows (the growth stage progresses). The water level width change unit 60B, for example, decreases the openings A4, A5, and A6 as the crop U1 grows (the growth stage progresses). Note that the above-mentioned control widths A1, A2, and A3 and openings A4, A5, and A6 are merely examples, and may be freely changed depending on the geology of the field H1, the regional system, the type (brand) of the crop U1, and the numerical values of the control widths A1, A2, and A3 and openings A4, A5, and A6 may be obtained from past performance, simulations, and the like.
<Growth monitoring mode>
When the growth monitoring mode is set by operating the external terminal 201B, the support device 201A transmits to the water management device 1 that the growth monitoring mode has been set. When the communication device 70 of the water management device 1 receives the growth monitoring mode, the control device 60 performs an operation corresponding to the growth monitoring mode. In the growth monitoring mode, the control device 60 monitors the crop U1 in the field H1.
図11に示すように、生育監視モードでは、観測カメラ80は、作物U1を横(側方)から撮像し、撮像した観測データを通信装置70によって支援装置201Aに送信する。
観測カメラ80は、作物U1の根側から先端までの範囲を撮像する。なお、観測カメラ80によって、作物U1を撮像する場合、制御装置60は、位置変更機構159A、159B、159Cのいずれかの電動モータ162、168、173によって、観測カメラ80の位置を調整することで、作物U1の根側から先端までの範囲を撮像する。なお、図6及び図11等に示すように、水管理装置1は、光源を照射するライト(照明装置)230を備えていることが好ましい。ライト(照明装置)230では、作物を撮像する際に点灯させる。
As shown in FIG. 11, in the growth monitoring mode, the observation camera 80 captures an image of the crop U1 from the side (lateral direction) and transmits the captured observation data to the support device 201A via the communication device 70.
The observation camera 80 captures an image of the crop U1 from the root side to the tip. When the observation camera 80 captures an image of the crop U1, the control device 60 captures an image of the crop U1 from the root side to the tip by adjusting the position of the observation camera 80 using the electric motor 162, 168, 173 of any one of the position changing mechanisms 159A, 159B, 159C. As shown in Figs. 6 and 11, the water management device 1 preferably includes a light (illumination device) 230 that emits a light source. The light (illumination device) 230 is turned on when capturing an image of the crop.
例えば、観測カメラ80が可視光カメラ80aである場合、水管理装置1は、装置識別情報、撮像時間、可視光カメラ80aで撮像した作物U1の撮像画像(作物画像)を観測データとして、支援装置201Aに送信する。
図12Aに示すように、観測カメラ80が赤外線カメラ80bである場合、水管理装置1は、装置識別情報、撮像時間、赤外線カメラ80bで撮像した作物画像を観測データとして、支援装置201Aに送信する。
For example, if the observation camera 80 is a visible light camera 80a, the water management device 1 transmits the device identification information, the imaging time, and the image (crop image) of the crop U1 captured by the visible light camera 80a to the support device 201A as observation data.
As shown in FIG. 12A, when the observation camera 80 is an infrared camera 80b, the water management device 1 transmits device identification information, the image capturing time, and the crop image captured by the infrared camera 80b as observation data to the support device 201A.
観測カメラ80が可視光カメラ80a及び赤外線カメラ80bである場合、水管理装置1は、装置識別情報、撮像時間、可視光カメラ80a及び赤外線カメラ80bで撮像した作物画像を観測データとして、支援装置201Aに送信する。
なお、支援装置201A及び外部端末201Bを操作することによって、生育監視モードにおいて、観測カメラ80(可視光カメラ80a、赤外線カメラ80b)で撮像する撮
像時間を設定することが可能である。例えば、支援装置201Aは、外部端末201Bに撮像時間を設定する時間画面を表示し、支援装置201Aは、外部端末201Bの時間画面に入力された撮像時間を、水管理装置1に送信する。観測カメラ80(可視光カメラ80a、赤外線カメラ80b)は、設定された撮像時間に観測(撮像)を行う。
When the observation camera 80 is a visible light camera 80a and an infrared camera 80b, the water management device 1 transmits device identification information, image capture time, and crop images captured by the visible light camera 80a and the infrared camera 80b as observation data to the support device 201A.
By operating the support device 201A and the external terminal 201B, it is possible to set the imaging time for capturing images by the observation cameras 80 (visible light camera 80a, infrared camera 80b) in the growth monitoring mode. For example, the support device 201A displays a time screen on the external terminal 201B for setting the imaging time, and the support device 201A transmits the imaging time inputted on the time screen of the external terminal 201B to the water management device 1. The observation cameras 80 (visible light camera 80a, infrared camera 80b) perform observation (image capture) at the set imaging time.
水管理装置1において、灌漑モードと生育監視モードとを同時に行ってもよい。例えば、灌漑モードで圃場H1内に灌漑(給水)しているときに、観測カメラ80(可視光カメラ80a、赤外線カメラ80b)によって作物U1の撮像を行い、観測データとして、支援装置201Aに送信してもよい。
<生育監視モード>
図12Aに示すように、支援装置201Aは、水管理装置1から送信された観測データ(装置識別情報、撮像時間(日付、時刻)及び作物画像)を生育データベース220に記憶する。なお、上述した実施形態では、作物U1の側方から観測データを撮像し、観測データを支援装置201Aに送信していたが、これに加えて、水位検出装置(水位センサ)50aで検出した水位、水温検出装置(水温センサ)50bで検出した水温を観測データとして送信し、図12Bに示すように、生育データベース220に記憶してもよい。
The irrigation mode and the growth monitoring mode may be performed simultaneously in the water management device 1. For example, when the field H1 is irrigated (watered) in the irrigation mode, the observation camera 80 (visible light camera 80a, infrared camera 80b) may capture an image of the crop U1 and transmit the image as observation data to the support device 201A.
<Growth monitoring mode>
12A, the support device 201A stores the observation data (device identification information, image capture time (date, time), and crop image) transmitted from the water management device 1 in the growth database 220. In the above-described embodiment, the observation data is captured from the side of the crop U1 and transmitted to the support device 201A, but in addition to this, the water level detected by the water level detection device (water level sensor) 50a and the water temperature detected by the water temperature detection device (water temperature sensor) 50b may be transmitted as observation data and stored in the growth database 220 as shown in FIG.
図6に示すように、支援装置201Aは、解析部221と、生育比較部222とを備えている。解析部221及び生育比較部222は、支援装置201Aに設けられた電気・電子回路、プログラム等から構成されている。解析部221は、可視光カメラ80aで撮像した作物画像を用いて、圃場毎の植生指数(DVI、RVI、NDVI、GNDVI、SAVI、TSAVI、CAI、MTCI、REP、PRI、RSIなど)による解析を行う。
As shown in FIG. 6, the support device 201A includes an analysis unit 221 and a growth comparison unit 222. The analysis unit 221 and the growth comparison unit 222 are composed of electric/electronic circuits, programs, etc. provided in the support device 201A. The analysis unit 221 uses crop images captured by the visible light camera 80a to perform analysis based on vegetation indices (DVI, RVI, NDVI, GNDVI, SAVI, TSAVI, CAI, MTCI, REP, PRI, RSI, etc.) for each field.
また、解析部221は、赤外線カメラ80bで撮像した作物画像を解析して、作物U1の温度が高い箇所と高い箇所のサーモグラフィを作成する。また、解析部221は、可視光カメラ80a及び赤外線カメラ80bのいずれかで撮像した作物画像を解析して、作物U1の草丈を演算する。また、解析部221は、可視光カメラ80a及び赤外線カメラ80bのいずれかで撮像した作物画像を解析して、作物U1のしおれ(しおれ度合い)を演算する。
The analysis unit 221 also analyzes the crop image captured by the infrared camera 80b to create a thermograph of the high temperature areas of the crop U1. The analysis unit 221 also analyzes the crop image captured by either the visible light camera 80a or the infrared camera 80b to calculate the plant height of the crop U1. The analysis unit 221 also analyzes the crop image captured by either the visible light camera 80a or the infrared camera 80b to calculate the wilting (degree of wilting) of the crop U1.
図13A~図13Dに示すように、生育比較部222は、圃場毎の生育の比較を行う。
図13Aに示すように、生育比較部222は、解析部221が解析した作物U1の植生指数を圃場H1毎にグラフ化して、グラフ化した植生指数を外部端末201Bに送信し、外部端末201Bに表示する。外部端末201Bに表示する圃場H1毎の植生指数は、作物画像に移った作物U1のうち、代表の作物U1の植生指数であってもよいし、複数の作物U1の植生指数の平均値、最大値、最小値などを表示してもよい。
As shown in FIGS. 13A to 13D, the growth comparison unit 222 compares the growth for each farm field.
13A , the growth comparison unit 222 graphs the vegetation index of the crop U1 analyzed by the analysis unit 221 for each field H1, transmits the graphed vegetation index to the external terminal 201B, and displays it on the external terminal 201B. The vegetation index for each field H1 displayed on the external terminal 201B may be the vegetation index of a representative crop U1 among the crops U1 transferred to the crop image, or may display the average value, maximum value, minimum value, or the like of the vegetation index of multiple crops U1.
図13Bに示すように、生育比較部222は、解析部221が作成した作物U1の圃場毎H1のサーモグラフィを外部端末201Bに送信し、外部端末201Bに表示させる。外部端末201Bに表示する圃場H1毎のサーモグラフィは、作物画像に移った作物U1のうち、代表の作物U1のサーモグラフィであってもよいし、複数の作物U1のサーモグラフィとして表示してもよい。
As shown in FIG. 13B, the growth comparison unit 222 transmits the thermography of each field H1 of the crop U1 created by the analysis unit 221 to the external terminal 201B and displays it on the external terminal 201B. The thermography of each field H1 displayed on the external terminal 201B may be the thermography of a representative crop U1 among the crops U1 transferred to the crop image, or may be displayed as thermography of multiple crops U1.
図13Cに示すように、生育比較部222は、指定された指定時期における圃場毎H1の作物U1の草丈を外部端末201Bに送信し、外部端末201Bに表示させる。外部端末201Bに表示する草丈は、作物画像に移った作物U1のうち、代表の作物U1の草丈であってもよいし、複数の作物U1の草丈の平均値、最大値、最小値などを表示してもよい。
As shown in FIG. 13C, the growth comparison unit 222 transmits the plant height of the crop U1 in each field H1 at the specified designated time to the external terminal 201B and causes the external terminal 201B to display it. The plant height displayed on the external terminal 201B may be the plant height of a representative crop U1 among the crops U1 transferred to the crop image, or the average, maximum, minimum, etc. of the plant heights of multiple crops U1 may be displayed.
図13Dに示すように、生育比較部222は、指定された指定時期における圃場毎H1の作物U1のしおれ(しおれ度合い)を外部端末201Bに送信し、外部端末201Bに表示させる。外部端末201Bに表示するしおれは、作物画像に移った作物U1のうち、代表の作物U1のしおれであってもよいし、複数の作物U1の草丈の平均値、最大値、最小値などを表示してもよい。
<水監視モード>
外部端末201Bを操作することによって水監視モードに設定すると、支援装置201Aは、水管理装置1に水監視モードに設定されていることを送信する。水管理装置1の通信装置70が水監視モードであることを受信すると、制御装置60は、水監視モードに対応した動作を行う。
13D, the growth comparison unit 222 transmits the wilting (degree of wilting) of the crop U1 in each field H1 at the designated time to the external terminal 201B and displays it on the external terminal 201B. The wilting displayed on the external terminal 201B may be the wilting of a representative crop U1 among the crops U1 transferred to the crop image, or the average, maximum, minimum, etc. of the plant height of a plurality of crops U1 may be displayed.
<Water monitoring mode>
When the water monitoring mode is set by operating the external terminal 201B, the support device 201A transmits that the water monitoring mode has been set to the water management device 1. When the communication device 70 of the water management device 1 receives a signal that the water monitoring mode is set, the control device 60 performs an operation corresponding to the water monitoring mode.
図14に示すように、水監視モードでは、観測カメラ80は、給水の状況、即ち、圃場H1の水面W10及び波紋W11のいずれかを撮像する。水管理装置1が位置変更機構159Bを有する場合、制御装置60は、電動モータ168を作動させ、観測カメラ80の撮像範囲G1を弁体102側、即ち、観測カメラ80の垂直方向の撮像方向X1を下向きにする。即ち、水管理装置1が設置されている周辺の水面W10と、水管理装置1に近い側の作物U1の根元U1aとが観測カメラ80の撮像範囲G1に入るようにする。より詳しくは、制御装置60は、開閉弁100cの貫通孔105の付近の水面W10と、開閉弁100cに最も近い作物U1の根元U1aとが撮像できる状態にする。
As shown in FIG. 14, in the water monitoring mode, the observation camera 80 captures the water supply status, i.e., either the water surface W10 or the ripples W11 of the field H1. If the water management device 1 has a position change mechanism 159B, the control device 60 operates the electric motor 168 to change the imaging range G1 of the observation camera 80 to face downward toward the valve body 102, i.e., the vertical imaging direction X1 of the observation camera 80. That is, the water surface W10 around where the water management device 1 is installed and the roots U1a of the crop U1 on the side closer to the water management device 1 are included in the imaging range G1 of the observation camera 80. More specifically, the control device 60 makes it possible to capture the water surface W10 near the through hole 105 of the opening/closing valve 100c and the roots U1a of the crop U1 closest to the opening/closing valve 100c.
なお、水管理装置1に設けた観測カメラ80において、撮像範囲G1が水管理装置1の周辺の水面W10及び作物U1の根元U1aが入っている場合は、位置変更機構159Bを有さない水管理装置1であってもよい。つまり、水監視モードでは、観測カメラ80は、用水が供給される付近の撮像した観測データを通信装置70によって支援装置201Aに送信する。
In addition, in the case where the imaging range G1 of the observation camera 80 installed in the water management device 1 includes the water surface W10 around the water management device 1 and the roots U1a of the crops U1, the water management device 1 may not have a position change mechanism 159B. In other words, in the water monitoring mode, the observation camera 80 transmits the observation data captured in the vicinity of the water supply to the support device 201A via the communication device 70.
具体的には、観測カメラ80は、アクチュエータ10を作動させたときの水面W10、波紋W11及び作物U1の根元U1aを撮像する。言い換えれば、制御装置60の制御によって弁体102の開動作を行ったときの水面W10、波紋W11及び作物U1の根元U1aを撮像する。
図15Aに示すように、観測カメラ80が可視光カメラ80a、赤外線カメラ80bのいずれであっても、水管理装置1は、装置識別情報、撮像時間、撮像した水面W10及び波紋W11の撮像画像(水面画像)、水位、水温、開閉弁の開度)を観測データとして、支援装置201Aに送信する。
Specifically, the observation camera 80 captures images of the water surface W10, the ripples W11, and the roots U1a of the crop U1 when the actuator 10 is operated. In other words, the observation camera 80 captures images of the water surface W10, the ripples W11, and the roots U1a of the crop U1 when the valve body 102 is opened under the control of the control device 60.
As shown in FIG. 15A, regardless of whether the observation camera 80 is a visible light camera 80a or an infrared camera 80b, the water management device 1 transmits the device identification information, the imaging time, the captured images of the water surface W10 and ripples W11 (water surface images), the water level, the water temperature, and the opening degree of the opening and closing valve) to the support device 201A as observation data.
なお、上述した実施形態では、水管理装置1において、弁体102が開動作(開度がゼロ以上)を行っているときの水面W10及び波紋W11を水面画像として取得していたが、これに変えて、水監視モードにおいて、弁体102が閉鎖(開度がゼロで停止している)ときの水面W10の様子を撮像し、水面W10を含む水面画像を支援装置201Aに送信してもよい。
In the above-described embodiment, the water management device 1 acquires the water surface W10 and ripples W11 as a water surface image when the valve body 102 is performing an opening operation (opening degree is zero or more). Alternatively, in the water monitoring mode, the state of the water surface W10 when the valve body 102 is closed (stopped with an opening degree of zero) may be captured, and the water surface image including the water surface W10 may be transmitted to the support device 201A.
また、水管理装置1のライト(照明装置)230は、圃場H1の地面に向けて光源を照射することも可能である。これにより、水面W10及び波紋W11をより鮮明に撮像することができる。例えば、照明装置230によって光を当てながら撮像することにより、水面W10等の浮き沈みや水の流れを把握しやすい。
図15A、図15Bに示すように、支援装置201Aは、水管理装置1から送信された観測データ(装置識別情報、撮像時間、撮像画像(水面画像)、水位、水温、開閉弁の開度)を水面データベース225に記憶する。
The light (illumination device) 230 of the water management device 1 can also irradiate the light source toward the ground of the field H1. This allows the water surface W10 and ripples W11 to be captured more clearly. For example, capturing an image while shining light from the illumination device 230 makes it easier to grasp the rise and fall of the water surface W10 and the flow of water.
As shown in Figures 15A and 15B, the support device 201A stores the observation data (device identification information, imaging time, captured image (water surface image), water level, water temperature, and opening degree of the on-off valve) transmitted from the water management device 1 in the water surface database 225.
支援装置201Aは、水管理部228を備えている。水管理部228は、支援装置20
1Aに設けられた電気・電子回路、プログラム等から構成されている。
図14に示すように、水管理部228は、水面W10、波紋W11及び作物U1の根元U1aを含む水面画像を外部端末201Bに送信し、外部端末201Bに表示させる。或いは、水管理部228は、水面W10を含む水面画像を外部端末201Bに送信し、外部端末201Bに表示させる。ここで、外部端末201Bに水面画像を表示する場合、アクチュエータ10(弁体102)が作動しているか否かの稼働情報を、水面画像とともに表示することが好ましい。これにより、管理者は、アクチュエータ10(弁体102)が作動しているときの水面画像であるか否かを簡単に把握することができる。
The support device 201A includes a water management unit 228.
It is composed of electric and electronic circuits, programs, etc. provided in 1A.
As shown in Fig. 14, the water management unit 228 transmits a water surface image including the water surface W10, ripples W11, and roots U1a of the crop U1 to the external terminal 201B and causes it to be displayed on the external terminal 201B. Alternatively, the water management unit 228 transmits a water surface image including the water surface W10 to the external terminal 201B and causes it to be displayed on the external terminal 201B. Here, when displaying the water surface image on the external terminal 201B, it is preferable to display operation information on whether or not the actuator 10 (valve body 102) is operating together with the water surface image. This allows the manager to easily understand whether or not the water surface image is for when the actuator 10 (valve body 102) is operating.
或いは、水管理部228は、波紋W11及び水面W10のいずれかの観測データに基づいて、圃場H1の水位を推定する。水管理部228は、アクチュエータ10(弁体102)が作動している状況において、波紋W11が少ない場合は、水位が深いと推定し、波紋W11が多い場合は、水位が浅いと推定する。
図14に示すように、水管理部228は、水面画像に示された作物U1の根元U1aの面積S1と、根元U1aの配置と、アクチュエータ10(弁体102)の開度と、水面画像の示された波紋W11とを入力値として、深層学習(人工知能)によって、圃場H1の水位を推定する。
Alternatively, the water management unit 228 estimates the water level of the field H1 based on observation data of either the ripples W11 or the water surface W10. When the actuator 10 (valve body 102) is operating, if there are few ripples W11, the water management unit 228 estimates that the water level is deep, and if there are many ripples W11, the water management unit 228 estimates that the water level is shallow.
As shown in Figure 14, the water management unit 228 estimates the water level of the field H1 through deep learning (artificial intelligence) using as input values the area S1 of the root U1a of the crop U1 shown in the water surface image, the arrangement of the root U1a, the opening degree of the actuator 10 (valve body 102), and the ripples W11 shown in the water surface image.
例えば、アクチュエータ10(弁体102)の所定の開度が一定である場合において、水面画像に示された作物U1の根元U1aの面積S1が小さく、水管理装置1の正面(排出側)から給水された用水(水)が根元U1aに当たりにくい場合は、波紋W11の多さと、水位との間には相関関係が成立する。一方、アクチュエータ10(弁体102)の所定の開度が一定である場合において、水面画像に示された作物U1の根元U1aの面積S1が大きく、水管理装置1の正面(排出側)から給水された用水(水)が根元U1aに当たりやすい場合は、波紋W11の多さは、根元U1aの面積S、根元U1aの配置とで相関関係が成立する。したがって、根元U1aの面積S1と根元U1aの配置とアクチュエータ10(弁体102)の開度と、水面画像の示された波紋W11とに基づいて、圃場H1の水位を推定することが可能である。
For example, when the predetermined opening degree of the actuator 10 (valve body 102) is constant, if the area S1 of the root U1a of the crop U1 shown in the water surface image is small and the irrigation water (water) supplied from the front (discharge side) of the water management device 1 is unlikely to hit the root U1a, then a correlation is established between the number of ripples W11 and the water level. On the other hand, when the predetermined opening degree of the actuator 10 (valve body 102) is constant, if the area S1 of the root U1a of the crop U1 shown in the water surface image is large and the irrigation water (water) supplied from the front (discharge side) of the water management device 1 is likely to hit the root U1a, then a correlation is established between the number of ripples W11, the area S of the root U1a, and the arrangement of the root U1a. Therefore, it is possible to estimate the water level of the field H1 based on the area S1 of the base U1a, the arrangement of the base U1a, the opening degree of the actuator 10 (valve body 102), and the ripples W11 shown in the water surface image.
なお、水位検出装置50aで検出した水位を予めデータ化しておき、水位を実績値とし、作物U1の根元U1aの面積S1、根元U1aの配置、アクチュエータ10(弁体102)の開度及び波紋W1を入力値として、深層学習によって、水位を推定してもよい。
水管理部228は、推定した圃場H1の水位(推定水位)が、圃場H1の目標水位、即ち、上限水位と下限水位との間に入っているか否かを判断する。圃場H1の目標水位(上限水位~下限水位)に入っていない場合は、水管理部228は、水管理装置1に、推定水位が目標水位に入っていないことを通知する。水管理装置1は、推定水位が目標水位に入っていない場合、アクチュエータ10(弁体102)を作動させ、給水を行う。
In addition, the water level detected by the water level detection device 50a may be digitized in advance, and the water level may be used as an actual value, and the area S1 of the root U1a of the crop U1, the arrangement of the root U1a, the opening degree of the actuator 10 (valve body 102), and the ripples W1 may be used as input values to estimate the water level through deep learning.
The water management unit 228 judges whether the estimated water level of the field H1 (estimated water level) is within the target water level of the field H1, i.e., between the upper water level and the lower water level. If it is not within the target water level of the field H1 (upper water level to lower water level), the water management unit 228 notifies the water management device 1 that the estimated water level is not within the target water level. If the estimated water level is not within the target water level, the water management device 1 operates the actuator 10 (valve body 102) to supply water.
なお、図6に示すように、水管理装置1は、音検知装置229を備えていてもよい。音検知装置229は、収容体11の周囲の音を検知する集音機(マイク)等である。音検知装置229は、例えば、アクチュエータ10(弁体102)を開動作したときの音を検出して、通信装置70を介して検出した音のデータ(音データ)を支援装置201Aに送信する。支援装置201Aは、音データを、装置識別情報、撮像時間、撮像画像(水面画像)、水位、水温、開閉弁の開度とともに、水面データベース225に記憶する。
As shown in FIG. 6, the water management device 1 may also include a sound detection device 229. The sound detection device 229 is a sound collector (microphone) or the like that detects sound around the container 11. The sound detection device 229 detects sound, for example, when the actuator 10 (valve body 102) is opened, and transmits data of the detected sound (sound data) to the support device 201A via the communication device 70. The support device 201A stores the sound data in the water surface database 225 together with device identification information, image capture time, captured image (water surface image), water level, water temperature, and opening degree of the on-off valve.
水管理部228は、音データと、アクチュエータ10(弁体102)の開度と、水面画像の示された波紋W11とを入力値として、深層学習(人工知能)によって、圃場H1の水位を推定する。水管理装置1から圃場H1内に給水した場合、給水した用水が作物U1の根元U1aに当たると音が変化し、数多くの作物U1の根元U1aに用水が当たると音が変化する。即ち、水面画像に示された作物U1の根元U1aの面積S1及び根元U1a
の配置と、給水時の音データには相関関係があり、音データが、水面画像に示された作物U1の根元U1aの面積S1及び根元U1aの配置を表したパラメータとすることができる。したがって、水管理部228は、上述したように、深層学習(人工知能)を行うことにより、水位を推定することができる。
The water management unit 228 estimates the water level of the field H1 by deep learning (artificial intelligence) using the sound data, the opening degree of the actuator 10 (valve body 102), and the ripples W11 shown in the water surface image as input values. When water is supplied from the water management device 1 to the field H1, the sound changes when the supplied irrigation water hits the roots U1a of the crops U1, and the sound changes when the irrigation water hits the roots U1a of many crops U1. That is, the area S1 of the roots U1a of the crops U1 shown in the water surface image and the area S1 of the roots U1a
There is a correlation between the arrangement of the roots U1a of the crop U1 and the sound data during watering, and the sound data can be used as parameters representing the area S1 of the roots U1a of the crop U1 shown in the water surface image and the arrangement of the roots U1a. Therefore, the water management unit 228 can estimate the water level by performing deep learning (artificial intelligence) as described above.
なお、上述した実施形態の水監視モードでは、給水側について説明を行っているが、排水側にも適用が可能である。即ち、水監視モードにおける説明において、給水を排水に読み替える。即ち、排水するときに、水面W10、波紋W11及び作物U1の根元U1aを含む水面画像を取得することによって、排水時の水面画像、排水時の水位を確認したり推定することができる。つまり、水監視モードにおいて、排水側の水管理装置1に設けた観測カメラ80を用いて水面画像を取得したうえで、上述した給水時の動作を、アクチュエータ10によって弁体(仕切部)125を作動させている内容に置き換えれば、排水側の説明となるため、説明を省略する。
<盗難監視モード>
図6に示すように、支援装置201Aは、監視装置231Aを備えている。監視装置231Aは、支援装置201Aに設けられた電気・電子回路、プログラム等から構成されている。監視装置231Aは、農業機械300を監視する。外部端末201Bを操作することによって盗難監視モードに設定すると、支援装置201Aは、水管理装置1に盗難監視モードに設定されていることを送信する。水管理装置1の通信装置70が盗難監視モードであることを受信すると、監視装置231A及び水管理装置1は、盗難監視モードに対応した動作を行う。即ち、盗難監視モードでは、監視装置231A及び水管理装置1によって圃場H1等に位置する農業機械300を監視することが可能である。農業機械300は、トラクタ、コンバイン、田植機、作業装置等である。
<農業機械>
まず、トラクタを例にあげて、農業機械300について説明する。
In the water monitoring mode of the above embodiment, the water supply side is described, but the water can also be applied to the drainage side. That is, in the description of the water monitoring mode, water supply is replaced with drainage. That is, when draining, a water surface image including the water surface W10, ripples W11, and the roots U1a of the crop U1 is obtained, so that the water surface image at the time of drainage and the water level at the time of drainage can be confirmed or estimated. That is, in the water monitoring mode, after obtaining a water surface image using the observation camera 80 provided in the water management device 1 on the drainage side, the above-mentioned operation at the time of water supply can be replaced with the operation of the valve body (partition part) 125 being operated by the actuator 10, and therefore the description of the drainage side will be omitted.
<Theft monitoring mode>
As shown in FIG. 6, the support device 201A includes a monitoring device 231A. The monitoring device 231A is composed of electric and electronic circuits, programs, etc., provided in the support device 201A. The monitoring device 231A monitors the agricultural machinery 300. When the support device 201A is set to the theft monitoring mode by operating the external terminal 201B, the support device 201A transmits to the water management device 1 that the theft monitoring mode is set. When the communication device 70 of the water management device 1 receives a signal that the support device 201A is in the theft monitoring mode, the monitoring device 231A and the water management device 1 perform operations corresponding to the theft monitoring mode. That is, in the theft monitoring mode, the monitoring device 231A and the water management device 1 can monitor the agricultural machinery 300 located in the field H1, etc. The agricultural machinery 300 is a tractor, a combine harvester, a rice transplanter, a work device, etc.
<Agricultural machinery>
First, the agricultural machine 300 will be described using a tractor as an example.
図16に示すように、トラクタは、走行装置301を有する走行車体303と、原動機304と、変速装置305とを備えている。走行装置301は、前輪及び後輪を有する装置である。前輪は、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪も、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。原動機304は、ディーゼルエンジン、電動モータ等である。変速装置305は、変速によって走行装置301の推進力を切換可能であると共に、走行装置301の前進、後進の切換が可能である。走行車体303にはキャビン309が設けられ、当該キャビン309内には運転席310が設けられている。
As shown in FIG. 16, the tractor includes a running vehicle body 303 having a running device 301, a prime mover 304, and a transmission 305. The running device 301 is a device having front and rear wheels. The front wheels may be of the tire type or crawler type. The rear wheels may also be of the tire type or crawler type. The prime mover 304 is a diesel engine, an electric motor, or the like. The transmission 305 can change the propulsive force of the running device 301 by changing the speed, and can also switch the running device 301 between forward and reverse. A cabin 309 is provided on the running vehicle body 303, and a driver's seat 310 is provided inside the cabin 309.
また、走行車体303の後部には、連結装置が設けられている。連結装置は、作業装置302と走行車体303とを連結し且つ昇降を行わないスイングドローバ、3点リンク機構等で構成されて昇降を行う昇降装置308等である。連結装置には、農業装置である作業装置302が着脱可能である。作業装置302を連結装置に連結することによって、走行車体303によって作業装置302を牽引することができる。作業装置302は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、苗を植え付ける移植装置、灌水を行う灌水装置、農薬を散布する農薬散布装置、種を散布する播種散布装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置、複数の作業を行う複合装置等である。
A coupling device is provided at the rear of the traveling vehicle body 303. The coupling device is a swing drawbar that couples the working device 302 and the traveling vehicle body 303 and does not raise or lower, or a lifting device 308 that is composed of a three-point link mechanism or the like and raises and lowers the working device 302. The working device 302, which is an agricultural device, can be attached and detached to the coupling device. By coupling the working device 302 to the coupling device, the working device 302 can be towed by the traveling vehicle body 303. The working device 302 is a tilling device that tills, a fertilizer spreading device that spreads fertilizer, a transplanting device that plants seedlings, an irrigation device that irrigates, a pesticide spreading device that spreads pesticides, a seed spreading device that spreads seeds, a harvesting device that harvests grass, etc., a spreading device that spreads grass, etc., a grass collecting device that collects grass, etc., a molding device that shapes grass, etc., a composite device that performs multiple tasks, etc.
図17に示すように、昇降装置308は、リフトアーム308a、ロアリンク308b、トップリンク308c、リフトロッド308d、リフトシリンダ308eを有している。リフトアーム308aの前端部は、変速装置305を収容するケース(ミッションケース)の後上部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトアーム308aは、リフトシリンダ308eの駆動によって揺動(昇降)する。リフトシリンダ308eは、油圧シリンダから構成されている。リフトシリンダ308eは、制御弁337を介して油圧ポンプと接続されている。制御弁337は、電磁弁等であって、リフトシリンダ308eを伸縮させる。
As shown in FIG. 17, the lifting device 308 has a lift arm 308a, a lower link 308b, a top link 308c, a lift rod 308d, and a lift cylinder 308e. The front end of the lift arm 308a is supported on the upper rear part of the case (transmission case) that houses the transmission 305 so that it can swing upward or downward. The lift arm 308a swings (lifts and lowers) when driven by the lift cylinder 308e. The lift cylinder 308e is composed of a hydraulic cylinder. The lift cylinder 308e is connected to a hydraulic pump via a control valve 337. The control valve 337 is an electromagnetic valve or the like, and extends and retracts the lift cylinder 308e.
ロアリンク308bの前端部は、変速装置305の後下部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。トップリンク308cの前端部は、ロアリンク308bよりも上方において、変速装置305の後部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトロッド308dは、リフトアーム308aとロアリンク308bとを連結している。ロアリンク308bの後部及びトップリンク308cの後部には、作業装置302が連結される。リフトシリンダ308eが駆動(伸縮)すると、リフトアーム308aが昇降するとともに、リフトロッド308dを介してリフトアーム308aと連結されたロアリンク308bが昇降する。これにより、作業装置302がロアリンク308bの前部を支点として、上方又は下方に揺動(昇降)する。
The front end of the lower link 308b is supported on the rear lower part of the transmission 305 so that it can swing upward or downward. The front end of the top link 308c is supported on the rear part of the transmission 305 above the lower link 308b so that it can swing upward or downward. The lift rod 308d connects the lift arm 308a and the lower link 308b. The work device 302 is connected to the rear part of the lower link 308b and the rear part of the top link 308c. When the lift cylinder 308e is driven (extends and retracts), the lift arm 308a rises and lowers, and the lower link 308b connected to the lift arm 308a via the lift rod 308d rises and lowers. As a result, the work device 302 swings upward or downward (rises and falls) with the front part of the lower link 308b as a fulcrum.
トラクタは、操舵装置330を備えている。操舵装置330は、ハンドル(ステアリングホイール)331と、ハンドル331の回転に伴って回転する回転軸(操舵軸)332と、ハンドル331の操舵を補助する補助機構(パワーステアリング機構)333と、を有している。補助機構333は、油圧ポンプ334と、油圧ポンプ334から吐出した作動油が供給される制御弁335と、制御弁335により作動するステアリングシリンダ336とを含んでいる。制御弁335は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁335は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な3位置切換弁である。また、制御弁335は、操舵軸332の操舵によっても切換可能である。ステアリングシリンダ336は、前輪の向きを変えるアーム(ナックルアーム)に接続されている。
The tractor is equipped with a steering device 330. The steering device 330 has a handle (steering wheel) 331, a rotating shaft (steering shaft) 332 that rotates with the rotation of the handle 331, and an auxiliary mechanism (power steering mechanism) 333 that assists in steering the handle 331. The auxiliary mechanism 333 includes a hydraulic pump 334, a control valve 335 to which hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 334 is supplied, and a steering cylinder 336 operated by the control valve 335. The control valve 335 is an electromagnetic valve that operates based on a control signal. The control valve 335 is, for example, a three-position switching valve that can be switched by moving a spool or the like. The control valve 335 can also be switched by steering the steering shaft 332. The steering cylinder 336 is connected to an arm (knuckle arm) that changes the direction of the front wheels.
したがって、ハンドル331を操作すれば、当該ハンドル331に応じて制御弁335の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁335の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ336が左又は右に伸縮することによって、前輪の操舵方向を変更することができる。なお、上述した操舵装置330は一例であり、上述した構成に限定されない。
Therefore, by operating the handle 331, the switching position and opening of the control valve 335 are switched in response to the handle 331, and the steering cylinder 336 expands and contracts to the left or right in response to the switching position and opening of the control valve 335, thereby changing the steering direction of the front wheels. Note that the above-mentioned steering device 330 is an example, and is not limited to the above-mentioned configuration.
トラクタは、測位装置(第2測位装置)340を備えている。RTK-GNSS等で位置を求める場合は、測位装置(第2測位装置)340は、移動局側である。測位装置340は、D-GPS、GPS、GLONASS、北斗、ガリレオ、みちびき等の衛星測位システム(測位衛星)により、自己の位置(緯度、経度を含む測位情報)を検出可能である。即ち、測位装置340は、測位衛星から送信された衛星信号(測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等)を受信し、衛星信号に基づいて、トラクタの位置(例えば、緯度、経度)、即ち、車体位置を検出する。測位装置(第2測位装置)340は、移動局側である。
The tractor is equipped with a positioning device (second positioning device) 340. When determining the position using RTK-GNSS or the like, the positioning device (second positioning device) 340 is on the mobile station side. The positioning device 340 can detect its own position (positioning information including latitude and longitude) using a satellite positioning system (positioning satellite) such as D-GPS, GPS, GLONASS, Hokuto, Galileo, and Michibiki. That is, the positioning device 340 receives satellite signals (position of the positioning satellite, transmission time, correction information, etc.) transmitted from the positioning satellite, and detects the position of the tractor (e.g., latitude, longitude), i.e., the vehicle position, based on the satellite signals. The positioning device (second positioning device) 340 is on the mobile station side.
測位装置340は、受信装置341と、慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement
Unit)342とを有している。受信装置341は、アンテナ等を有していて測位衛星から送信された衛星信号を受信する装置であり、慣性計測装置342とは別に走行車体303に取付けられている。この実施形態では、受信装置341は、走行車体303、即ち、キャビン309に取付けられている。なお、受信装置341の取付箇所は、実施形態に限定されない。慣性計測装置342は、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等を有している。走行車体303、例えば、運転席310の下方に設けられ、慣性計測装置342によって、走行車体303のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出することができる。
The positioning device 340 includes a receiving device 341 and an inertial measurement unit (IMU).
The receiving device 341 has an inertial measurement unit (IMU) 342. The receiving device 341 is a device that has an antenna and receives satellite signals transmitted from positioning satellites, and is attached to the traveling vehicle body 303 separately from the inertial measurement unit 342. In this embodiment, the receiving device 341 is attached to the traveling vehicle body 303, i.e., the cabin 309. Note that the attachment location of the receiving device 341 is not limited to the embodiment. The inertial measurement unit 342 has an acceleration sensor that detects acceleration, a gyro sensor that detects angular velocity, and the like. The inertial measurement unit 342 is provided on the traveling vehicle body 303, for example, below the driver's seat 310, and the roll angle, pitch angle, yaw angle, and the like of the traveling vehicle body 303 can be detected by the inertial measurement unit 342.
図17に示すように、トラクタは、制御装置360を備えている。制御装置360は、トラクタの様々な制御を行う。制御装置360は、前後進部材361aの操作に基づいて、走行車体303を前進、後進させる。制御装置360は、イグニッションスイッチ361bの操作に基づいて、原動機304の始動、停止を行う。制御装置360は、変速切換部材361cの操作に基づいて、変速装置305の変速段(変速レベル)を変更する。制御装置360は、アクセル361dの操作に基づいて、原動機304の回転数(原動機回転数)を変更する。制御装置360は、昇降操作部材361eが操作された場合、制御弁337を制御することでリフトシリンダ308eを伸縮させ、リフトアーム308aを介して作業装置302を昇降させる。
As shown in FIG. 17, the tractor is equipped with a control device 360. The control device 360 performs various controls of the tractor. The control device 360 moves the traveling vehicle body 303 forward and backward based on the operation of the forward and backward movement member 361a. The control device 360 starts and stops the prime mover 304 based on the operation of the ignition switch 361b. The control device 360 changes the gear stage (speed change level) of the transmission 305 based on the operation of the speed change switching member 361c. The control device 360 changes the rotation speed of the prime mover 304 (prime mover rotation speed) based on the operation of the accelerator 361d. When the lift operation member 361e is operated, the control device 360 controls the control valve 337 to extend and retract the lift cylinder 308e, and raises and lowers the work device 302 via the lift arm 308a.
なお、制御装置360は、自動走行の制御(自動走行制御)を行ってもよい。制御装置360における自動走行では、走行車体303を予め設定された走行ルートに沿って自動走行させる。制御装置360は、少なくとも走行車体303の走行位置(測位装置340で検出された位置)と、予め設定された走行ルート(走行経路)が一致するように、即ち、走行車体303と走行ルートとが一致するように、制御弁335の切換位置及び開度を設定する。言い換えれば、自動走行モードである場合、制御装置360は、トラクタの走行位置と走行ルートとが一致するように、ステアリングシリンダ336の移動方向及び移動量(前輪の操舵方向及び操舵角)を設定する。
The control device 360 may also control automatic driving (automatic driving control). In automatic driving in the control device 360, the traveling body 303 is automatically driven along a preset driving route. The control device 360 sets the switching position and opening degree of the control valve 335 so that at least the traveling position of the traveling body 303 (position detected by the positioning device 340) coincides with the preset driving route (driving path), i.e., so that the traveling body 303 coincides with the driving path. In other words, in the automatic driving mode, the control device 360 sets the movement direction and movement amount (front wheel steering direction and steering angle) of the steering cylinder 336 so that the traveling position of the tractor coincides with the driving route.
詳しくは、自動走行モードである場合、制御装置360は、走行車体303の走行位置と、走行ルートで示された位置(走行予定位置)とを比較し、走行位置と走行予定位置とが一致している場合は、操舵装置330におけるハンドル331の操舵角及び操舵方向(前輪の操舵角及び操舵方向)を変更せずに保持する(制御弁335の開度及び切換位置を変更せずに維持する)。制御装置360は、走行位置と走行予定位置とが一致していない場合、当該走行位置と走行予定位置との偏差(ズレ量)が零となるように、操舵装置330におけるハンドル331の操舵角及び/又は操舵方向を変更する(制御弁335の開度及び/又は切換位置を変更する)。
In more detail, in the automatic driving mode, the control device 360 compares the driving position of the driving vehicle body 303 with the position (planned driving position) indicated on the driving route, and if the driving position matches the planned driving position, the control device 360 maintains the steering angle and steering direction (steering angle and steering direction of the front wheels) of the handle 331 in the steering device 330 without changing them (maintains the opening degree and switching position of the control valve 335 without changing them). If the driving position does not match the planned driving position, the control device 360 changes the steering angle and/or steering direction of the handle 331 in the steering device 330 so that the deviation (deviation) between the driving position and the planned driving position becomes zero (changes the opening degree and/or switching position of the control valve 335).
なお、上述した実施形態では、制御装置360は、自動走行制御において、走行位置と走行予定位置との偏差に基づいて操舵装置330の操舵角を変更するものであるが、走行ルートの方位とトラクタ(走行車体303)の進行方向(走行方向)の方位(車体方位)とが異なる場合、制御装置360は、車体方位が走行ルートの方位に一致するように操舵角を設定してもよい。また、制御装置360は、自動走行制御において、偏差(位置偏差)に基づいて求めた操舵角と、方位偏差に基づいて求めた操舵角とに基づいて、自動走行制御における最終の操舵角を設定してもよい。また、上記した自動走行制御における操舵角の設定方法とは異なる方法で操舵角を設定してもよい。また、制御装置360は、自動走行制御において、トラクタ(走行車体303)の実際の車速が、予め設定された走行ルートに対応する車速に一致するように、走行装置301(即ち、前輪及び/又は後輪)の回転数を制御してもよい。また、制御装置360は、走行車体303の操舵と車速とを制御することで自動走行を行っているが、車速は運転者に調整させるオートステア制御(自動操舵制御)を行ってもよく自動走行制御に限定されない。また、当然の如く、運転者がトラクタを手動操作する手動運転を行うことが可能である。
In the above embodiment, the control device 360 changes the steering angle of the steering device 330 based on the deviation between the driving position and the planned driving position in the automatic driving control. However, when the direction of the driving route and the direction (vehicle direction) of the tractor (driving direction) are different, the control device 360 may set the steering angle so that the vehicle direction matches the direction of the driving route. In addition, the control device 360 may set the final steering angle in the automatic driving control based on the steering angle calculated based on the deviation (position deviation) and the steering angle calculated based on the direction deviation in the automatic driving control. In addition, the steering angle may be set by a method different from the method of setting the steering angle in the automatic driving control described above. In addition, the control device 360 may control the rotation speed of the driving device 301 (i.e., the front wheels and/or the rear wheels) in the automatic driving control so that the actual vehicle speed of the tractor (driving body 303) matches the vehicle speed corresponding to the preset driving route. In addition, the control device 360 performs automatic driving by controlling the steering and vehicle speed of the traveling vehicle body 303, but the vehicle speed may be adjusted by the driver through autosteer control (automatic steering control), and is not limited to automatic driving control. Also, as a matter of course, manual driving is possible in which the driver manually operates the tractor.
図17に示すように、トラクタは、機械識別情報を記憶する記憶装置362と、通信装置363とを備えている。通信装置363は、通信装置70と同様であるため説明を省略する。
以上のように、トラクタによれば、作業装置302を連結した状態で、圃場H1を走行させることにより、作業装置302による作業を行うことができる。
17, the tractor is equipped with a storage device 362 that stores machine identification information, and a communication device 363. The communication device 363 is similar to the communication device 70, and therefore a description thereof will be omitted.
As described above, according to the tractor, by traveling in the field H1 with the work implement 302 coupled thereto, work can be performed by the work implement 302.
さて、図18Aに示すように、盗難監視モードになると、監視装置231Aは、外部端末201Bに盗難設定画面M3を表示する。盗難設定画面M3は、画像表示部240と、圃場選択部241とを含んでいる。画像表示部240は、観測カメラ80が撮像した画像を表示する部分である。圃場選択部241は、複数の圃場H1の中から所定の圃場(監視
対象圃場)を選択する部分であり、複数の圃場H1を示す圃場リストの中から監視対象圃場の選択が可能である。なお、圃場選択部241は、圃場マップを表示して、圃場マップのうち、監視対象圃場H1を選択できる部分であってもよく、圃場選択部241は、限定されない。
Now, as shown in Fig. 18A, when the monitoring device 231A enters the theft monitoring mode, the monitoring device 231A displays a theft setting screen M3 on the external terminal 201B. The theft setting screen M3 includes an image display section 240 and a field selection section 241. The image display section 240 is a section that displays an image captured by the observation camera 80. The field selection section 241 is a section that selects a specific field (a field to be monitored) from among a plurality of fields H1, and it is possible to select a field to be monitored from a field list showing a plurality of fields H1. Note that the field selection section 241 may be a section that displays a field map and allows the user to select the field to be monitored H1 from the field map, and the field selection section 241 is not limited.
圃場選択部241において監視対象圃場H1が選択されると、選択された監視対象圃場H1に設置された水管理装置1の観測カメラ80が撮像した撮像画像が、画像表示部240に表示される。
具体的には、監視対象圃場H1が選択されると、監視装置231Aは、選択された監視対象圃場H1の圃場識別情報から、監視対象圃場H1に設置された水管理装置(監視用水管理装置1)を抽出し、監視用水管理装置1に対して画像の送信を要求する。監視用水管理装置1の通信装置70は、観測カメラ80が撮像した撮像画像G10を支援装置201Aに送信し、支援装置201Aは、外部端末201Bに撮像画像G10を送信する。或いは、監視用水管理装置1の通信装置70は、観測カメラ80が撮像した撮像画像G10を直接、外部端末201Bに送信する。したがって、監視対象圃場H1の撮像画像G10を盗難設定画面M3に表示することができる。
When the monitored field H1 is selected in the field selection section 241, an image captured by the observation camera 80 of the water management device 1 installed in the selected monitored field H1 is displayed on the image display section 240.
Specifically, when the monitored field H1 is selected, the monitoring device 231A extracts the water management device (monitoring water management device 1) installed in the monitored field H1 from the field identification information of the selected monitored field H1, and requests the monitoring water management device 1 to transmit an image. The communication device 70 of the monitoring water management device 1 transmits the captured image G10 captured by the observation camera 80 to the support device 201A, and the support device 201A transmits the captured image G10 to the external terminal 201B. Alternatively, the communication device 70 of the monitoring water management device 1 transmits the captured image G10 captured by the observation camera 80 directly to the external terminal 201B. Therefore, the captured image G10 of the monitored field H1 can be displayed on the theft setting screen M3.
盗難設定画面M3において、画像表示部240に表示された撮像画像G10に農業機械300が含まれている場合に、監視開始ボタン243が選択されると、監視装置231Aは、監視用水管理装置1の観測カメラ80の撮像画像G10に基づく、監視を開始する。なお、画像表示部240に表示された撮像画像G10に農業機械300が移っていない(撮像画像G10に農業機械300が含まれていない)場合、監視装置231Aは、監視する農業機械300が無い旨を盗難設定画面M3などに表示する。
When the captured image G10 displayed on the image display unit 240 on the theft setting screen M3 includes the agricultural machinery 300 and the monitoring start button 243 is selected, the monitoring device 231A starts monitoring based on the captured image G10 captured by the observation camera 80 of the monitoring water management device 1. Note that if the agricultural machinery 300 is not captured in the captured image G10 displayed on the image display unit 240 (if the captured image G10 does not include the agricultural machinery 300), the monitoring device 231A displays on the theft setting screen M3 or the like that there is no agricultural machinery 300 to monitor.
一方、監視終了ボタン244が選択されると、監視装置231Aは、監視を終了する。なお、盗難設定画面M3において、監視を行う時間帯(監視時間帯)を入力してもよい。この場合は、監視時間帯の間に、監視装置231Aは、監視用水管理装置1の観測カメラ80の撮像画像G10に基づく、監視を行う。
具体的には、監視装置231Aは、監視を開始すると、撮像画像G10内の農業機械300が同じ位置に留まり、移動していないか否かを監視する(所定の位置に停止しているか否かを判断する)。例えば、監視装置231Aは、監視している状況下において、撮像画像G10内の農業機械300が移動し、撮像画像G10内に映らなくなった場合、警告を発生させる。
On the other hand, when the monitoring end button 244 is selected, the monitoring device 231A ends monitoring. The time period during which monitoring is performed (monitoring time period) may be input on the theft setting screen M3. In this case, during the monitoring time period, the monitoring device 231A performs monitoring based on the image G10 captured by the observation camera 80 of the monitoring water management device 1.
Specifically, when the monitoring device 231A starts monitoring, it monitors whether the agricultural machine 300 in the captured image G10 remains in the same position and is not moving (determines whether it is stopped in a predetermined position). For example, when the agricultural machine 300 in the captured image G10 moves during monitoring and is no longer captured in the captured image G10, the monitoring device 231A generates a warning.
例えば、監視装置231Aは、外部端末201Bに監視中に農業機械300が移動したという警告を表示する。或いは、監視装置231Aは、監視用水管理装置1に警告信号を出力し、監視用水管理装置1の制御装置60は、照明装置230が設けられている場合は、照明装置230を点灯したり、点滅させることで警告を発生する。即ち、照明装置230は、警告装置としても動作する。
For example, the monitoring device 231A displays a warning on the external terminal 201B that the agricultural machine 300 has moved during monitoring. Alternatively, the monitoring device 231A outputs a warning signal to the monitoring water management device 1, and the control device 60 of the monitoring water management device 1 issues a warning by turning on or blinking the lighting device 230, if a lighting device 230 is provided. In other words, the lighting device 230 also operates as a warning device.
なお、監視装置231Aは、撮像画像G10のパターンマッチング等により農業機械300であるか否かを判断することができる。また、監視装置231Aにおいて、様々な農業機械300の画像データを入力して深層学習(人工知能)によって農業機械300であるか否かを判断させてもよく限定されない。
また、盗難監視モードによって、撮像画像G10内の農業機械300を監視している状況下において、監視装置231Aは、走行車体303から作業装置302のみが撮像画像G10内から映らなくなった場合、走行車体303から作業装置302が取り外されたと判断する。この場合にも、上述したように、監視装置231Aは警告を発生する。
The monitoring device 231A can determine whether or not the captured image G10 is an agricultural machine 300 by pattern matching or the like. Furthermore, the monitoring device 231A may input image data of various agricultural machines 300 and determine whether or not the captured image is an agricultural machine 300 by deep learning (artificial intelligence), without being limited thereto.
Furthermore, in a situation where the agricultural machine 300 in the captured image G10 is being monitored in the theft monitoring mode, when only the working implement 302 is no longer captured in the captured image G10 from the traveling body 303, the monitoring device 231A determines that the working implement 302 has been removed from the traveling body 303. In this case as well, the monitoring device 231A issues a warning as described above.
また、上述した実施形態では、盗難設定画面M3に圃場選択部241を表示して、圃場
選択部241により監視対象圃場H1を選択していたが、盗難防止モードである場合に、水管理装置1に設置した操作盤43を操作することにより、監視対象圃場H1を設定してもよい。即ち、水管理装置1の操作盤43を操作した場合、監視装置231Aは、操作盤43を操作した監視用水管理装置1として設定し、監視用水管理装置1に対応する圃場H1を監視対象圃場H1に設定する。このような場合、盗難設定画面M3に表示された圃場選択部241から所定の圃場H1を選択しなくても、監視対象圃場H1を設定することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the field selection section 241 is displayed on the theft setting screen M3 and the monitoring target field H1 is selected by the field selection section 241, but in the theft prevention mode, the monitoring target field H1 may also be set by operating the operation panel 43 installed on the water management device 1. That is, when the operation panel 43 of the water management device 1 is operated, the monitoring device 231A sets it as the monitoring water management device 1 that operated the operation panel 43, and sets the field H1 corresponding to the monitoring water management device 1 as the monitoring target field H1. In such a case, the monitoring target field H1 can be set without selecting a specific field H1 from the field selection section 241 displayed on the theft setting screen M3.
また、上述した実施形態では、監視装置231Aは、撮像画像G10内に農業機械300がいるか否かで監視を行っていたが、これに代えて、監視装置231Aは、撮像画像G10内にある農業機械300が正当な農業機械300であるか否かを判断し、正当な農業機械300である場合に農業機械300に駆動の許可信号を送信し、正当な農業機械300でない場合に農業機械300に駆動の許可信号を送信しないという監視を行ってもよい。
In addition, in the above-described embodiment, the monitoring device 231A monitors whether or not the agricultural machine 300 is present in the captured image G10. Alternatively, the monitoring device 231A may monitor by determining whether or not the agricultural machine 300 in the captured image G10 is a legitimate agricultural machine 300, and if it is a legitimate agricultural machine 300, sending a drive permission signal to the agricultural machine 300, and if it is not a legitimate agricultural machine 300, not sending a drive permission signal to the agricultural machine 300.
具体的には、支援装置201Aは、機械登録部236を備えている。機械登録部236は、支援装置201Aに設けられた電気・電子回路、プログラム等から構成されている。
機械登録部236は、水管理装置1及び圃場H1のいずれかと、農業機械300を対応付ける処理を行う。図18Bに示すように、外部端末201Bが支援装置201Aに接続して所定の操作を行うと、機械登録部236は、外部端末201Bに機械登録画面M4を表示する。
Specifically, the support device 201A includes a machine registration unit 236. The machine registration unit 236 is configured with electric and electronic circuits, programs, and the like provided in the support device 201A.
The machine registration unit 236 performs a process of associating either the water management device 1 or the field H1 with the agricultural machine 300. As shown in Fig. 18B, when the external terminal 201B connects to the support device 201A and performs a predetermined operation, the machine registration unit 236 displays a machine registration screen M4 on the external terminal 201B.
機械登録画面M4は、圃場選択部241と、装置入力部245と、機械入力部246とを含んでいる。圃場選択部241は、上述した実施形態と同様である。装置入力部245は、水管理装置1の装置識別情報を入力する部分である。農業機械300の機械識別情報(名称、型式番号、製造番号、シリアルコードなど)を入力する部分である。
機械登録部236は、機械登録画面M4において、圃場H1が選択され、装置識別情報及び機械識別情報が入力されると、関連情報(圃場識別情報、装置識別情報及び機械識別情報)を支援装置201Aに設けられた機械データベース226に記憶する。なお、機械登録画面M4において、支援装置201Aでは、圃場識別情報から装置識別情報を抽出したり、装置識別情報から圃場識別情報を抽出することができるため、機械登録画面M4では、圃場選択部241及び装置入力部245のいずれか1つはなくてもよい。
The machine registration screen M4 includes a field selection section 241, an equipment input section 245, and a machine input section 246. The field selection section 241 is the same as in the above-described embodiment. The equipment input section 245 is a section for inputting equipment identification information for the water management device 1. The equipment input section 245 is a section for inputting machine identification information for the agricultural machine 300 (such as name, model number, serial number, and serial code).
When the field H1 is selected on the machine registration screen M4 and the equipment identification information and machine identification information are input, the machine registration unit 236 stores the related information (the field identification information, the equipment identification information, and the machine identification information) in the machine database 226 provided in the support device 201A. Note that, since the support device 201A can extract the equipment identification information from the field identification information and the field identification information from the equipment identification information on the machine registration screen M4, either one of the field selection unit 241 and the equipment input unit 245 may be omitted on the machine registration screen M4.
上述したように、機械登録部236によって、水管理装置1及び圃場H1のいずれかと、農業機械300との関連付けを行うことができる。即ち、管理者等は、所有している水管理装置1及び圃場H1のいずれかと、農業機械300との関係を機械登録部236によって登録することができる。
さて、上述したような登録が行われている状況下において、盗難監視モードである場合、少なくとも支援装置201A、外部端末201B及び水管理装置1のいずれかは、農業機械300に盗難監視モードであることを送信する。農業機械300の通信装置363は、盗難監視モードであることを受信すると、記憶装置362に記憶された機械識別情報を、少なくとも支援装置201A、外部端末201B及び水管理装置1に送信する。外部端末201B及び水管理装置1が機械識別情報を受信した場合は、受信した機械識別情報を、監視装置231Aに送信する。支援装置201Aが機械識別情報を受信すると、監視装置231Aは、機械データベース226から機械識別情報に対応する圃場識別情報及び装置識別情報のいずれかを抽出し、装置識別情報の水管理装置1に対して、観測カメラ80が撮像した撮像画像G10を要求する。監視装置231Aは、撮像画像G10を受信すると、外部端末201Bに撮像画像G10を表示する。
As described above, the machine registration unit 236 can associate either the water management device 1 or the field H1 with the agricultural machine 300. In other words, a manager or the like can use the machine registration unit 236 to register the relationship between the agricultural machine 300 and either the water management device 1 or the field H1 that he or she owns.
Now, in a situation where the registration as described above is performed, in the case of the theft monitoring mode, at least one of the support device 201A, the external terminal 201B, and the water management device 1 transmits to the agricultural machine 300 that the agricultural machine 300 is in the theft monitoring mode. When the communication device 363 of the agricultural machine 300 receives the notification that the agricultural machine 300 is in the theft monitoring mode, it transmits the machine identification information stored in the storage device 362 to at least the support device 201A, the external terminal 201B, and the water management device 1. When the external terminal 201B and the water management device 1 receive the machine identification information, they transmit the received machine identification information to the monitoring device 231A. When the support device 201A receives the machine identification information, the monitoring device 231A extracts either the field identification information or the device identification information corresponding to the machine identification information from the machine database 226, and requests the captured image G10 captured by the observation camera 80 from the water management device 1 of the device identification information. When the monitoring device 231A receives the captured image G10, it displays the captured image G10 on the external terminal 201B.
外部端末201Bは、管理者等が盗難監視モードである場合において所定の操作を行う
と、農業機械300を確認したことを支援装置201Aに通知(確認通知)する。支援装置201Aが確認通知を所定時間内に受信すると、監視装置231Aは、撮像画像G10の農業機械300が正当な農業機械であると判断する。一方、支援装置201Aが確認通知を所定時間内に受信しない場合、撮像画像G10の農業機械300が正当な農業機械であると判断しない。監視装置231Aが、農業機械300が正当な農業機械で判断した場合、当該監視装置231Aは農業機械300に駆動の許可信号を送信する。一方、監視装置231Aが、農業機械300が正当な農業機械であると判断しなかった場合、当該監視装置231Aは農業機械300に駆動の許可信号を送信しない。より詳しくは、農業機械300が正当な農業機械である場合、監視装置231Aは、正当な農業機械を映している観測カメラ80を有する水管理装置1に許可信号を送信し、水管理装置1は許可信号を通信装置70を介して農業機械300に送信する。なお、監視装置231Aは、外部端末201Bに許可信号を送信し、外部端末201Bが農業機械300に許可信号を送信してもよい。
When the manager or the like performs a predetermined operation while in the theft monitoring mode, the external terminal 201B notifies the support device 201A that the agricultural machine 300 has been confirmed (confirmation notification). If the support device 201A receives the confirmation notification within a predetermined time, the monitoring device 231A determines that the agricultural machine 300 in the captured image G10 is a legitimate agricultural machine. On the other hand, if the support device 201A does not receive the confirmation notification within the predetermined time, it does not determine that the agricultural machine 300 in the captured image G10 is a legitimate agricultural machine. If the monitoring device 231A determines that the agricultural machine 300 is a legitimate agricultural machine, the monitoring device 231A transmits a drive permission signal to the agricultural machine 300. On the other hand, if the monitoring device 231A does not determine that the agricultural machine 300 is a legitimate agricultural machine, the monitoring device 231A does not transmit a drive permission signal to the agricultural machine 300. More specifically, if the agricultural machine 300 is a legitimate agricultural machine, the monitoring device 231A transmits a permission signal to the water management device 1 having an observation camera 80 capturing the legitimate agricultural machine, and the water management device 1 transmits the permission signal to the agricultural machine 300 via the communication device 70. Note that the monitoring device 231A may transmit the permission signal to the external terminal 201B, and the external terminal 201B may transmit the permission signal to the agricultural machine 300.
農業機械300の通信装置363が許可信号を受信した後、イグニッションスイッチ361bが操作されると、原動機304が駆動する。一方、農業機械300の通信装置363が許可信号を受信しなかった場合、イグニッションスイッチ361bが操作されても、原動機304は駆動しない。つまり、監視装置231Aによって正当な農業機械300であると判断された農業機械300のみを駆動することができる。
<侵入物監視モード>
図6に示すように、支援装置201Aは、監視装置231Bを備えている。監視装置231Bは、支援装置201Aに設けられた電気・電子回路、プログラム等から構成されている。監視装置231Bは、圃場H1に侵入した侵入物270を監視可能である。侵入物270は、例えば、鳥、犬、猫、タツキ、キツネ、イノシシ等の動物である。外部端末201Bを操作することによって侵入物監視モードに設定すると、支援装置201Aは、水管理装置1に侵入物監視モードに設定されていることを送信する。水管理装置1の通信装置70が侵入物監視モードであることを受信すると、監視装置231B及び水管理装置1は、侵入物監視モードに対応した動作を行う。
When the ignition switch 361b is operated after the communication device 363 of the agricultural machine 300 receives the permission signal, the prime mover 304 is driven. On the other hand, if the communication device 363 of the agricultural machine 300 does not receive the permission signal, the prime mover 304 will not be driven even if the ignition switch 361b is operated. In other words, only the agricultural machine 300 that is determined to be a legitimate agricultural machine 300 by the monitoring device 231A can be driven.
<Intrusion monitoring mode>
As shown in FIG. 6, the support device 201A includes a monitoring device 231B. The monitoring device 231B is composed of electric and electronic circuits, programs, etc., provided in the support device 201A. The monitoring device 231B can monitor an intruder 270 that has invaded the field H1. The intruder 270 is, for example, an animal such as a bird, a dog, a cat, a rat, a fox, or a wild boar. When the intruder monitoring mode is set by operating the external terminal 201B, the support device 201A transmits to the water management device 1 that the intruder monitoring mode has been set. When the communication device 70 of the water management device 1 receives a signal indicating that the intruder monitoring mode is set, the monitoring device 231B and the water management device 1 perform operations corresponding to the intruder monitoring mode.
支援装置201Aは、時間を計時する計時部248を備えている。計時部248は、タイマー等であって、月、日、時刻(時、分)を計時する。
侵入物監視モードにおいて、外部端末201Bに対して所定の操作を行うと、図19に示すように、監視装置231Bは、外部端末201Bに監視画面M5を表示する。監視画面M5は、画像表示部240と、時間入力部250とを含んでいる。画像表示部240は、上述した実施形態と同様である。時間入力部250は、月、日、時刻(時間帯)等の時間を入力可能である。侵入物監視モードにおいて、計時部248が計時した時間が、時間入力部250に入力された時間に達すると、監視装置231Bは、水管理装置1に侵入物の監視を指令し、水管理装置1の観測カメラ80は、撮像した撮像画像G10を、支援装置201Aに送信する。侵入物監視モードにおいて、支援装置201Aが水管理装置1から送信された撮像画像G10を受信すると、監視装置231Bは、管理者、作業者等の外部端末201Bに撮像画像G10を送信する。外部端末201Bは、監視画面M5によって撮像画像G10(監視画像)を表示する。
The support device 201A includes a timekeeping unit 248 that measures time. The timekeeping unit 248 is a timer or the like, and measures the month, date, and time (hours and minutes).
In the invading object monitoring mode, when a predetermined operation is performed on the external terminal 201B, the monitoring device 231B displays a monitoring screen M5 on the external terminal 201B as shown in FIG. 19. The monitoring screen M5 includes an image display unit 240 and a time input unit 250. The image display unit 240 is the same as in the above-mentioned embodiment. The time input unit 250 can input a time such as a month, a day, and a time (time zone). In the invading object monitoring mode, when the time measured by the clock unit 248 reaches the time inputted to the time input unit 250, the monitoring device 231B commands the water management device 1 to monitor an invading object, and the observation camera 80 of the water management device 1 transmits the captured image G10 to the support device 201A. In the invading object monitoring mode, when the support device 201A receives the captured image G10 transmitted from the water management device 1, the monitoring device 231B transmits the captured image G10 to the external terminal 201B of the manager, worker, etc. The external terminal 201B displays a captured image G10 (monitoring image) on a monitoring screen M5.
図20に示すように、侵入物監視モードにおいて、撮像画像G10を監視して、鳥、犬、猫、タツキ、キツネ、イノシシ等の動物に対応する侵入物270であるか否かを判断する。例えば、監視装置231Bは、侵入物270が動物であるか否かは、侵入物270の大きさ(高さH20、幅W20)、形状、動き等により判断する。なお、鳥、犬、猫、タツキ、キツネ、イノシシ等の動物の高さH20、幅W20、形状、動き等を入力値として、予め監視装置231Bに入力しておき、深層学習(人工知能)によって、監視装置231Bが、侵入物270が鳥、犬、猫、タツキ、キツネ、イノシシ等の動物であるか否かを判断してもよい。
20, in the intrusion monitoring mode, the captured image G10 is monitored to determine whether the intrusion 270 corresponds to an animal such as a bird, a dog, a cat, a jackal, a fox, or a wild boar. For example, the monitoring device 231B determines whether the intrusion 270 is an animal based on the size (height H20, width W20), shape, movement, etc. of the intrusion 270. Note that the height H20, width W20, shape, movement, etc. of an animal such as a bird, a dog, a cat, a jackal, a fox, or a wild boar may be input to the monitoring device 231B in advance as input values, and the monitoring device 231B may use deep learning (artificial intelligence) to determine whether the intrusion 270 is an animal such as a bird, a dog, a cat, a jackal, a fox, or a wild boar.
監視装置231Bが、侵入物270が動物であると判断した場合、警告装置を介して警告を発生させる。警告装置は、超音波発生装置190、音発生装置191、光源192いずれかを含んでいる。水管理装置1には、警告装置として、少なくとも超音波を発生する超音波発生装置190、音を発生する音発生装置191、光を照射する光源192いずれかが設けられている。監視装置231Bは、侵入物270が動物である場合、動物の種類を特定して、当該動物が嫌がる周波数を示す信号を制御信号として水管理装置1に送信する。水管理装置1の超音波発生装置190は、制御信号に基づいて、超音波を発生させることで警告する。
If monitoring device 231B determines that intruder 270 is an animal, it issues a warning via a warning device. The warning device includes ultrasonic generator 190, sound generator 191, or light source 192. Water management device 1 is provided with at least one of ultrasonic generator 190 that generates ultrasonic waves, sound generator 191 that generates sound, or light source 192 that emits light as a warning device. If intruder 270 is an animal, monitoring device 231B identifies the type of animal and transmits a signal indicating a frequency that the animal dislikes as a control signal to water management device 1. Ultrasonic generator 190 of water management device 1 issues a warning by generating ultrasonic waves based on the control signal.
或いは、監視装置231Bは、動物の種類を特定し、当該動物が嫌がる音を制御信号として水管理装置1に送信する。水管理装置1の音発生装置191は、制御信号に基づいて、音を発生させることで警告する。
或いは、監視装置231Bは、動物の種類を特定し、当該動物が嫌がる光を制御信号として水管理装置1に送信する。水管理装置1の光源192は、制御信号に基づいて、光を発行することで警告する。
Alternatively, monitoring device 231B identifies the type of animal and transmits a sound that the animal dislikes as a control signal to water management device 1. Sound generating device 191 of water management device 1 issues a warning by generating a sound based on the control signal.
Alternatively, the monitoring device 231B identifies the type of animal and transmits light that the animal dislikes as a control signal to the water management device 1. The light source 192 of the water management device 1 issues a warning by emitting light based on the control signal.
なお、観測カメラ80が可視光カメラ80aと赤外線カメラ80bとである場合、監視装置231Bは、計時部248が計時した時刻に基づいて、可視光カメラ80a及び赤外線カメラ80bのいずれかに切り換えてもよい。例えば、計時部248が計時した時刻が、太陽が出ている時間帯(朝、昼間、夕)である場合は、監視装置231Bは、水管理装置1に可視光カメラ80aにて撮像する制御信号を出力することで、可視光カメラ80aの観測データ(撮像画像G10)で侵入物270の監視を行う。計時部248が計時した時刻が、太陽が沈んで出ていない時間帯(夜、深夜)である場合は、監視装置231Bは、水管理装置1に赤外線カメラ80bにて撮像する制御信号を出力することで、赤外線カメラ80bの観測データで侵入物270の監視を行う。なお、季節によって太陽の出ている間は異なることから、監視装置231Bの太陽の日出時刻、日没時刻を気象庁、気象情報を提供する提供会社から取得して、日出時刻、日没時刻に基づいて、可視光カメラ80aと赤外線カメラ80bとの切り換える時間を決定してもよい。
In addition, when the observation camera 80 is a visible light camera 80a and an infrared camera 80b, the monitoring device 231B may switch between the visible light camera 80a and the infrared camera 80b based on the time measured by the timer 248. For example, when the time measured by the timer 248 is during a time period when the sun is out (morning, daytime, evening), the monitoring device 231B monitors the intruder 270 using the observation data (image G10) of the visible light camera 80a by outputting a control signal to the water management device 1 to capture an image with the visible light camera 80a. When the time measured by the timer 248 is during a time period when the sun has set and not yet risen (night, late night), the monitoring device 231B monitors the intruder 270 using the observation data of the infrared camera 80b by outputting a control signal to the water management device 1 to capture an image with the infrared camera 80b. Since the duration of the sun's rays varies depending on the season, the sunrise and sunset times for the monitoring device 231B may be obtained from the Japan Meteorological Agency or a weather information provider, and the time to switch between the visible light camera 80a and the infrared camera 80b may be determined based on the sunrise and sunset times.
また、侵入物監視モードにおいて、侵入物270を監視した結果、侵入物270が動物である場合に侵入した時刻や種類等を、支援装置201A等のサーバ、外部端末201Bに送信してもよい。
圃場で作物を生育させていない時期や、休田で使用されない時期がある場合には、圃場と異なる方向にカメラを固定し、防犯装置として利用することもできる。
<圃場監視モード>
図6に示すように、支援装置201Aは、監視装置231Cを備えている。監視装置231Cは、支援装置201Aに設けられた電気・電子回路、プログラム等から構成されている。監視装置231Cは、農業機械300を監視する。外部端末201Bを操作することによって圃場監視モードに設定すると、支援装置201Aは、水管理装置1に圃場監視モードに設定されていることを送信する。水管理装置1の通信装置70が圃場監視モードであることを受信すると、監視装置231C及び水管理装置1は、圃場監視モードに対応した動作を行う。即ち、圃場監視モードでは、監視装置231C及び水管理装置1によって圃場H1の周囲を監視することが可能である。
In addition, in the intrusion monitoring mode, as a result of monitoring the intrusion 270, if the intrusion 270 is an animal, the time of intrusion, type, etc. may be transmitted to a server of the support device 201A or the external terminal 201B.
When there are periods when crops are not being grown in the field or when the field is left fallow and unused, the camera can be fixed facing away from the field and used as a security device.
<Field monitoring mode>
As shown in Fig. 6, the support device 201A is equipped with a monitoring device 231C. The monitoring device 231C is composed of electric and electronic circuits, programs, etc. provided in the support device 201A. The monitoring device 231C monitors the agricultural machinery 300. When the support device 201A is set to the field monitoring mode by operating the external terminal 201B, the support device 201A transmits to the water management device 1 that the field monitoring mode has been set. When the communication device 70 of the water management device 1 receives a signal that the support device 201A is in the field monitoring mode, the monitoring device 231C and the water management device 1 perform operations corresponding to the field monitoring mode. That is, in the field monitoring mode, the monitoring device 231C and the water management device 1 can monitor the surroundings of the field H1.
さて、図21に示すように、圃場監視モードになると、監視装置231Cは、外部端末201Bに監視画面M6を表示する。監視画面M6は、画像表示部240と、圃場選択部241とを含んでいる。画像表示部240は、複数の観測カメラ80が撮像した画像を表示する部分である。圃場選択部241は、上述した実施形態と同様である。
圃場選択部241において監視対象圃場H1が選択されると、監視対象圃場H1に設置された水管理装置1の観測カメラ80が撮像した撮像画像G10だけでなく、監視対象圃場H1の周囲に設置された水管理装置1の観測カメラ80が撮像した撮像画像G10が、画像表示部240に表示される。
21, when the monitoring device 231C enters the field monitoring mode, it displays a monitoring screen M6 on the external terminal 201B. The monitoring screen M6 includes an image display section 240 and a field selection section 241. The image display section 240 is a section that displays images captured by the multiple observation cameras 80. The field selection section 241 is the same as in the embodiment described above.
When the monitored field H1 is selected in the field selection unit 241, not only the captured image G10 captured by the observation camera 80 of the water management device 1 installed in the monitored field H1, but also the captured images G10 captured by the observation cameras 80 of the water management device 1 installed around the monitored field H1 are displayed on the image display unit 240.
具体的には、監視対象圃場H1が選択されると、監視装置231Cは、監視対象圃場H1の圃場識別情報から、監視対象圃場H1の周囲に設置された水管理装置(監視用水管理装置1)を抽出する。例えば、図22Aに示すように、圃場Bが監視対象圃場H1として選択された場合、圃場Bに設置された水管理装置1bに加えて、圃場Bの周囲に設置された複数の水管理装置1(圃場Aに設置された水管理装置1a、圃場Bに設置された水管理装置1c、圃場Dに設置された水管理装置1d、圃場Eに設置された水管理装置1e、圃場Fに設置された水管理装置1f)も、監視用水管理装置1a、1b、1c、1d、1e、1fとして設定する。
Specifically, when the monitored field H1 is selected, the monitoring device 231C extracts the water management devices (monitoring water management devices 1) installed around the monitored field H1 from the field identification information of the monitored field H1. For example, as shown in FIG. 22A, when field B is selected as the monitored field H1, in addition to the water management device 1b installed in field B, multiple water management devices 1 installed around field B (water management device 1a installed in field A, water management device 1c installed in field B, water management device 1d installed in field D, water management device 1e installed in field E, and water management device 1f installed in field F) are also set as monitoring water management devices 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, and 1f.
監視装置231Cは、監視用水管理装置1a、1c、1d、1e、1fに対して、観測カメラ80に対して、図22Bに示すように、撮像方向X1を圃場Bに向ける指令を出力する。監視装置231Cは、例えば、撮像方向X1を圃場Bに向ける指令を行う場合、監視用水管理装置1a、1c、1d、1e、1fのそれぞれの観測カメラ80で圃場Bの全体を撮像できるように撮像方向X1の角度を設定する。
The monitoring device 231C outputs a command to the monitoring water management devices 1a, 1c, 1d, 1e, and 1f to direct the observation camera 80 in the imaging direction X1 toward the field B, as shown in FIG. 22B. For example, when issuing a command to direct the imaging direction X1 toward the field B, the monitoring device 231C sets the angle of the imaging direction X1 so that the entire field B can be imaged by the observation camera 80 of each of the monitoring water management devices 1a, 1c, 1d, 1e, and 1f.
例えば、監視装置231Cは、撮像方向X1を圃場Bに向ける場合、監視用水管理装置1a、1c、1d、1e、1fのそれぞれの観測カメラ80で圃場Bの全体を撮像できるように設定する。監視装置231Cは、監視用水管理装置1aの観測カメラ80の撮像方向X1を315deg、監視用水管理装置1cの観測カメラ80の撮像方向X1を45deg、監視用水管理装置1dの観測カメラ80の撮像方向X1を225deg、監視用水管理装置1eの観測カメラ80の撮像方向X1を180deg、監視用水管理装置1fの観測カメラ80の撮像方向X1を135degに設定する。そして、監視装置231Cは、設定した撮像方向X1の角度を監視用水管理装置1a、1c、1d、1e、1fに送信する。
For example, when the imaging direction X1 is directed toward field B, the monitoring device 231C sets the imaging direction X1 of the observation camera 80 of each of the monitoring water management devices 1a, 1c, 1d, 1e, and 1f so that the entire field B can be imaged. The monitoring device 231C sets the imaging direction X1 of the observation camera 80 of the monitoring water management device 1a to 315 degrees, the imaging direction X1 of the observation camera 80 of the monitoring water management device 1c to 45 degrees, the imaging direction X1 of the observation camera 80 of the monitoring water management device 1d to 225 degrees, the imaging direction X1 of the observation camera 80 of the monitoring water management device 1e to 180 degrees, and the imaging direction X1 of the observation camera 80 of the monitoring water management device 1f to 135 degrees. The monitoring device 231C then transmits the angle of the set imaging direction X1 to the monitoring water management devices 1a, 1c, 1d, 1e, and 1f.
監視用水管理装置1a、1c、1d、1e、1fが監視装置231Cによって設定された撮像方向X1の角度(設定角度)を受信すると、監視用水管理装置1a、1c、1d、1e、1fのそれぞれの制御装置60は、設定角度に応じて電動モータ162を作動させてターンテーブル160を回転させることで、撮像方向X1を圃場Bに向ける。
そして、撮像方向X1の設定が完了すると、監視用水管理装置1a、1b、1c、1d、1e、1fのそれぞれの観測カメラ80は、通信装置70を介して支援装置201Aに撮像画像G10を送信する。
When the monitoring water management devices 1a, 1c, 1d, 1e, and 1f receive the angle (set angle) of the imaging direction X1 set by the monitoring device 231C, the control devices 60 of each of the monitoring water management devices 1a, 1c, 1d, 1e, and 1f operate the electric motor 162 in accordance with the set angle to rotate the turntable 160, thereby directing the imaging direction X1 toward the field B.
Once the setting of the imaging direction X1 is complete, the observation cameras 80 of each of the monitoring water management devices 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, and 1f transmit the captured image G10 to the support device 201A via the communication device 70.
監視装置231Cは、監視用水管理装置1a、1b、1c、1d、1e、1fの撮像画像G10を画像表示部240に表示する。監視装置231Cは、画像生成部233を備えていてもよい。画像生成部233は、撮像画像から圃場H1の周囲の画像を生成する。画像生成部233は、監視用水管理装置1a、1b、1c、1d、1e、1fのそれぞれの撮像画像G10を、アラウンドビュー画像として合成して、合成画像を作成し、合成画像を外部端末201Bに送信することで、監視画面M6の画像表示部240に表示する。なお、監視装置231Cは、監視用水管理装置1a、1b、1c、1d、1e、1fのそれぞれの撮像画像G10を外部端末201Bに送信して、監視画面M6の画像表示部240に表示させてもよい。なお、監視装置231Cは、監視用水管理装置1a、1b、1c、1d、1e、1fのそれぞれの観測カメラ80で圃場Bを撮像するにあたって、撮像する高さを一定(固定)にしてもよい。
The monitoring device 231C displays the captured images G10 of the monitoring water management devices 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, and 1f on the image display unit 240. The monitoring device 231C may be equipped with an image generation unit 233. The image generation unit 233 generates an image of the surroundings of the field H1 from the captured images. The image generation unit 233 synthesizes the captured images G10 of each of the monitoring water management devices 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, and 1f as an around-view image to create a composite image, and transmits the composite image to the external terminal 201B to display it on the image display unit 240 of the monitoring screen M6. The monitoring device 231C may transmit the captured images G10 of each of the monitoring water management devices 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, and 1f to the external terminal 201B to display them on the image display unit 240 of the monitoring screen M6. In addition, the monitoring device 231C may set the imaging height to a constant (fixed) when capturing images of the field B using the observation cameras 80 of each of the monitoring water management devices 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, and 1f.
また、 監視用水管理装置1a、1b、1c、1d、1e、1fが複数のカメラを有す
る場合、監視装置231Cは複数の撮像画像G10を合成することで、アラウンドビュー画像を生成してもよい。或いは、監視装置231Cは、ターンテーブル160の回転する前と後の撮像画像G10をアラウンドビュー画像として合成し、圃場全体(図22A、Bより圃場A、B、C、D、E、F)の画像を生成することもできる。
In addition, when the monitoring water management devices 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, and 1f each have a plurality of cameras, the monitoring device 231C may generate an around-view image by combining a plurality of captured images G10. Alternatively, the monitoring device 231C may generate an image of the entire field (fields A, B, C, D, E, and F in Figs. 22A and 22B) by combining captured images G10 taken before and after the turntable 160 rotates as an around-view image.
また、支援装置201Aは、計時部248が計時した時刻に応じて、侵入物監視モードと、圃場監視モードとを自動的に切り換えてもよい。言い換えれば、観測カメラ80は、計時部248が計時した時刻に基づいて、圃場H1を監視する圃場監視モードと、圃場H1の周囲に侵入した侵入物270を監視する侵入物監視モードとを切り換えられる。圃場監視モードにおいて、侵入物監視モードと同様に、観測カメラ80を時刻に応じて切り換えてもよい。即ち、朝、昼間、夕である場合は、監視装置231Cは、可視光カメラ80aで圃場Bの監視を行い、夜、深夜である場合は、監視装置231Cは、水管理装置1に赤外線カメラ80bで監視を行う。
<カメラ切換モード>
支援装置201Aは、上述したモードとは別に、観測カメラ80のうち、作動させる所定の観測カメラ80を選択するカメラ切換モード(カメラ切換部)を有していてもよい。支援装置201Aに外部端末201Bを接続し、所定の操作を行うと、カメラ切換モードになる。図29Aに示すように、カメラ切換モードにおいては、カメラ設定画面M8が外部端末201Bに表示される。図29Aに示すように、カメラ設定画面M8は、圃場選択部241と、カメラ設定部260とを含んでいる。圃場選択部241は、上述した実施形態と同様である。
The support device 201A may automatically switch between the intruder monitoring mode and the field monitoring mode according to the time measured by the clock unit 248. In other words, the observation camera 80 can switch between the field monitoring mode for monitoring the field H1 and the intruder monitoring mode for monitoring the intruder 270 that has invaded the periphery of the field H1 based on the time measured by the clock unit 248. In the field monitoring mode, the observation camera 80 may be switched according to the time, as in the intruder monitoring mode. That is, in the morning, daytime, and evening, the monitoring device 231C monitors the field B with the visible light camera 80a, and in the evening, the monitoring device 231C monitors the water management device 1 with the infrared camera 80b.
<Camera switching mode>
In addition to the above-mentioned modes, the support device 201A may have a camera switching mode (camera switching unit) for selecting a specific observation camera 80 to be operated among the observation cameras 80. When an external terminal 201B is connected to the support device 201A and a specific operation is performed, the camera switching mode is entered. As shown in FIG. 29A, in the camera switching mode, a camera setting screen M8 is displayed on the external terminal 201B. As shown in FIG. 29A, the camera setting screen M8 includes a field selection unit 241 and a camera setting unit 260. The field selection unit 241 is the same as in the above-mentioned embodiment.
圃場選択部241によって圃場が選択されると、選択された圃場に対応する水管理装置1に設けられている観測カメラ80の種類がカメラ設定部260に表示される。カメラ設定部260では、カメラの作動を許可/不許可に設定する作動設定部260aと、カメラの作動の条件を設定する条件設定部260bとを含んでいる。作動設定部260aにおいて、カメラの作動が許可に設定された場合は、観測カメラ80は撮像等の動作をすることができる。カメラの作動が不許可に設定された場合は、観測カメラ80は撮像等の動作を停止することができる。なお、灌漑モード、生育監視モード、水監視モード、盗難監視モード、侵入物監視モード、圃場監視モードにおいて、観測カメラ80を作動させる必要がある場合は、灌漑モード、生育監視モード、水監視モード、盗難監視モード、侵入物監視モード、圃場監視モードがカメラ切換モードよりも優先され、観測カメラ80は、カメラ切換モードにおいて、カメラの作動が不許可にされていても撮像等の動作を行う。
When a field is selected by the field selection unit 241, the type of observation camera 80 provided in the water management device 1 corresponding to the selected field is displayed on the camera setting unit 260. The camera setting unit 260 includes an operation setting unit 260a for setting camera operation to permitted/prohibited, and a condition setting unit 260b for setting camera operation conditions. When camera operation is set to permitted in the operation setting unit 260a, the observation camera 80 can perform operations such as image capture. When camera operation is set to prohibited, the observation camera 80 can stop operations such as image capture. Note that when the observation camera 80 needs to be operated in the irrigation mode, growth monitoring mode, water monitoring mode, theft monitoring mode, intrusion monitoring mode, and field monitoring mode, the irrigation mode, growth monitoring mode, water monitoring mode, theft monitoring mode, intrusion monitoring mode, and field monitoring mode take precedence over the camera switching mode, and the observation camera 80 performs operations such as image capture in the camera switching mode even if the camera operation is prohibited.
条件設定部260bは、農作業の時期に応じて作動させる所定の観測カメラ80を選択したり、作物の生育に応じて所定の観測カメラ80を選択する部分である。カメラ切換モードでは、例えば、条件設定部260bに農作業の時期と、使用するカメラの種類とが選択された場合、条件設定部260bで設定された農作業の時期になった場合に使用するカメラが切り替わる。また、作物の生育として植生指数が入力された場合、植生指数以上になった場合に、使用するカメラが切り換わる。
The condition setting section 260b is a section that selects a specific observation camera 80 to be operated according to the agricultural work season, or selects a specific observation camera 80 according to the growth of the crop. In the camera switching mode, for example, when the agricultural work season and the type of camera to be used are selected in the condition setting section 260b, the camera to be used will be switched when the agricultural work season set in the condition setting section 260b arrives. Also, when a vegetation index is input as the growth of the crop, the camera to be used will be switched when it reaches or exceeds the vegetation index.
なお、上述した実施形態では、カメラ切換モード(カメラ切換部)では、農作業の時期、作物の生育に応じてカメラを切り換えていたが、これに代えて、灌漑モード、生育監視モード、水監視モード、盗難監視モード、侵入物監視モード、圃場監視モードにおいて、観測カメラ80を作動させる必要がある場合は、灌漑モード、生育監視モード、水監視モード、盗難監視モード、侵入物監視モード、圃場監視モードでカメラを使用する場合に、所定のカメラを設定できるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, in the camera switching mode (camera switching unit), the camera is switched according to the agricultural work season and the growth of the crops. However, instead of this, if it is necessary to operate the observation camera 80 in the irrigation mode, growth monitoring mode, water monitoring mode, theft monitoring mode, intrusion monitoring mode, or field monitoring mode, it may be possible to set a specific camera when using the camera in the irrigation mode, growth monitoring mode, water monitoring mode, theft monitoring mode, intrusion monitoring mode, or field monitoring mode.
図29Bに示すように、カメラ切換モードになると、灌漑モード、生育監視モード、水監視モード、盗難監視モード、侵入物監視モード、圃場監視モードと、カメラの種類とが
、カメラ設定画面M8のカメラ設定部260に表示される。カメラ設定画面M8において、各モードと、カメラの種類との関係が設定されると、各モードで使用するカメラを設定することができる。
[第2実施形態]
図23、図24は、第2実施形態における水管理装置1及び水管理システムを示している。図23に示すように、水管理装置1は、水管理装置1の収容体11には、第1測位装置(基地局測位装置)370が設けられている。基地局測位装置370は、蓄電装置41に接続されていて蓄電装置41の電力によって作動可能である。
29B, when the camera switching mode is selected, the irrigation mode, growth monitoring mode, water monitoring mode, theft monitoring mode, intrusion monitoring mode, farm field monitoring mode, and camera type are displayed in the camera setting section 260 of the camera setting screen M8. When the relationship between each mode and the camera type is set in the camera setting screen M8, the camera to be used in each mode can be set.
[Second embodiment]
Figures 23 and 24 show the water management device 1 and water management system in the second embodiment. As shown in Figure 23, the water management device 1 is provided with a first positioning device (base station positioning device) 370 in the housing 11 of the water management device 1. The base station positioning device 370 is connected to a power storage device 41 and can be operated by the power of the power storage device 41.
基地局測位装置370は、アンテナ371a、アンテナ371b、信号処理部371c、補正情報演算部371d、通信装置371eと、筐体371fを備えている。筐体371fは、アンテナ371a、アンテナ371b、信号処理部371c、補正情報演算部371d及び通信装置371eを収容している。信号処理部371c、補正情報演算部371d及び通信装置371eは、MPU、CPU等の電子・電子部品、又は、MPU、CPU等に格納されたプログラム等で構成されている。
The base station positioning device 370 includes an antenna 371a, an antenna 371b, a signal processing unit 371c, a correction information calculation unit 371d, a communication device 371e, and a housing 371f. The housing 371f houses the antenna 371a, the antenna 371b, the signal processing unit 371c, the correction information calculation unit 371d, and the communication device 371e. The signal processing unit 371c, the correction information calculation unit 371d, and the communication device 371e are configured by electronic/electronic components such as an MPU, a CPU, or by programs stored in the MPU, the CPU, etc.
アンテナ371aは、GNSS衛星の第1衛星信号を受信するアンテナであり、L1信号及びL2信号を受信する。アンテナ371bは、みちびき等の準天頂衛星(QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)衛星)の衛星信号(第2衛星信号)を受信するアンテナである。アンテナ371bは、第2衛星信号として、少なくともQZSS衛星から送信されたL6信号(中心周波数1278.75MHz)を受信する。L6信号には、補正情報(センチメータ級測位補強情報)が含まれている。補正情報には、衛星時計誤差情報、衛星信号バイアス誤差情報、衛星軌道誤差情報、対流圏伝播誤差情報、電離層伝播誤差情報等が含まれている。なお、アンテナ371bは、第2衛星信号として、GNSS衛星から送信されたL1信号及びL2信号を受信してもよい。
Antenna 371a is an antenna that receives the first satellite signal of a GNSS satellite, and receives the L1 signal and the L2 signal. Antenna 371b is an antenna that receives the satellite signal (second satellite signal) of a quasi-zenith satellite (QZSS (Quasi-Zenith Satellite System) satellite) such as Michibiki. Antenna 371b receives at least the L6 signal (center frequency 1278.75 MHz) transmitted from the QZSS satellite as the second satellite signal. The L6 signal includes correction information (centimeter-level positioning augmentation information). The correction information includes satellite clock error information, satellite signal bias error information, satellite orbit error information, tropospheric propagation error information, ionospheric propagation error information, etc. It should be noted that antenna 371b may receive the L1 signal and the L2 signal transmitted from the GNSS satellite as the second satellite signal.
信号処理部371cは、アンテナ371a及びアンテナ371bによって受信した衛星信号(第1衛星信号、第2衛星信号)の処理を行う部分であって、例えば、アンテナ371aが受信したL1信号及び信号L2の増幅及び復調、アンテナ371bが受信したL6信号の増幅及び復調を行うことで、測位データを生成する。
補正情報演算部371dは、水管理装置1の設置位置を基準点BP1として補正情報を演算する。水管理装置1の設置位置は、当該水管理装置1を圃場H1に設置(施工)する際に設定された緯度、経度であって、水管理装置1に設けられた記憶装置44に記憶されている。記憶装置44は不揮発性等のメモリである。なお、水管理装置1の設置位置は、収容体11、アクチュエータ10及び弁体102のいずれかの位置である。
The signal processing unit 371c is a part that processes the satellite signals (first satellite signal, second satellite signal) received by the antennas 371a and 371b, and generates positioning data, for example, by amplifying and demodulating the L1 signal and the L2 signal received by the antenna 371a, and amplifying and demodulating the L6 signal received by the antenna 371b.
The correction information calculation unit 371d calculates correction information using the installation position of the water management device 1 as a reference point BP1. The installation position of the water management device 1 is the latitude and longitude that were set when the water management device 1 was installed (constructed) in the field H1, and is stored in a storage device 44 provided in the water management device 1. The storage device 44 is a non-volatile memory or the like. The installation position of the water management device 1 is any one of the positions of the container 11, the actuator 10, and the valve body 102.
具体的には、補正情報演算部371dは、記憶装置44に記憶された水管理装置1の設置位置(基準点BP1)を抽出し、少なくともGNSS衛星から送信された第2衛星信号に含まれるL6信号から基準点BP1における衛星時計誤差、衛星信号バイアス誤差、衛星軌道誤差、対流圏伝播誤差、電離層伝播誤差を求め、求めた誤差を含む情報を補正情報に設定する。
Specifically, the correction information calculation unit 371d extracts the installation position (reference point BP1) of the water management device 1 stored in the memory device 44, and determines the satellite clock error, satellite signal bias error, satellite orbit error, tropospheric propagation error, and ionospheric propagation error at the reference point BP1 from the L6 signal included in at least the second satellite signal transmitted from the GNSS satellite, and sets information including the determined errors as the correction information.
通信装置371eは、補正情報などの測位した位置に関する情報を、圃場H1を移動する移動局、即ち、農業機械300に送信する。通信装置371eは、補正情報演算部371dで演算した補正情報、即ち。基準点BP1に対応した補正情報を農業機械300に送信する。より詳しくは、通信装置371eは、補正情報演算部371dの補正情報の演算が完了すると、演算した補正情報を所定の農業機械300に送信する。
The communication device 371e transmits information related to the measured position, such as correction information, to a mobile station moving in the field H1, i.e., the agricultural machinery 300. The communication device 371e transmits the correction information calculated by the correction information calculation unit 371d, i.e., the correction information corresponding to the reference point BP1, to the agricultural machinery 300. More specifically, when the calculation of the correction information by the correction information calculation unit 371d is completed, the communication device 371e transmits the calculated correction information to a specific agricultural machinery 300.
以下、説明の便宜上、農業機械300の第2測位装置340のことを「移動局測位装置340」という。
移動局測位装置340は、基地局測位装置370から送信された補正情報を用いて測位を行う。移動局測位装置340は、基地局測位装置370から送信された補正情報(基準点BP1に対応した補正情報)を受信する。移動局測位装置340は、通信装置363に含まれていて、基地局測位装置370から送信された補正情報が、自己宛の場合に補正情報を受信する。
Hereinafter, for ease of explanation, the second positioning device 340 of the agricultural machine 300 will be referred to as the "mobile station positioning device 340."
The mobile station positioning device 340 performs positioning using the correction information transmitted from the base station positioning device 370. The mobile station positioning device 340 receives the correction information (correction information corresponding to the reference point BP1) transmitted from the base station positioning device 370. The mobile station positioning device 340 is included in the communication device 363, and receives the correction information transmitted from the base station positioning device 370 when the correction information is addressed to the mobile station positioning device 340.
移動局測位装置340は、補正情報を受信すると、受信した補正情報(衛星時計誤差、衛星信号バイアス誤差、衛星軌道誤差、対流圏伝播誤差、電離層伝播誤差)と、アンテナ31bが受信したL1信号及びL2信号(航法メッセージ、C/Aコード、L1搬送波)の観測情報とを用いて、移動局測位装置340の物理的な位置(車体位置)を求める。例えば、移動局測位装置340は、トラクタが走行中、トラクタが作業装置2の駆動中などのトラクタの作動時における車体位置を求める。
When the mobile station positioning device 340 receives the correction information, it uses the received correction information (satellite clock error, satellite signal bias error, satellite orbit error, tropospheric propagation error, ionospheric propagation error) and the observation information of the L1 signal and L2 signal (navigation message, C/A code, L1 carrier wave) received by antenna 31b to determine the physical position (body position) of the mobile station positioning device 340. For example, the mobile station positioning device 340 determines the body position when the tractor is operating, such as when the tractor is running or when the tractor is driving the work implement 2.
なお、基地局測位装置370と移動局測位装置340とによって、RTK-GNSSを用いた精度よい測位を行うことができ、上述したように、トラクタを自動走行又は自動操舵する場合の精度を向上させることができる。
図24に示すように、水管理装置1は、第1測位装置(基地局測位装置)370を着脱可能に取り付ける取付部375を備えていることが好ましい。取付部375は、収容体11に設けられ且つ開閉自在な扉部375aと、扉部375aと収容体11とをロックする施錠装置375bと、基地局測位装置370の筐体370aを着脱自在に設置部375cとを含んでいる。設置部375cは、設置位置(基準点BP1)に位置していて、筐体370aをはめ込むことができる構造である。例えば、設置部375cは、筐体370aの外周面と略同じ大きさであって、筐体370aをはめ込むことで取付を行うことができる。設置部375cに筐体370aをはめ込んだ状態から筐体370aを上方側に引くことによって取り外すことが可能である。
Furthermore, the base station positioning device 370 and the mobile station positioning device 340 can perform accurate positioning using RTK-GNSS, and as described above, can improve the accuracy when the tractor is driven or steered automatically.
As shown in FIG. 24, the water management device 1 preferably includes an attachment section 375 for detachably attaching the first positioning device (base station positioning device) 370. The attachment section 375 includes a door section 375a that is provided on the container 11 and can be opened and closed, a locking device 375b that locks the door section 375a and the container 11, and an installation section 375c for detachably attaching the housing 370a of the base station positioning device 370. The installation section 375c is located at the installation position (reference point BP1) and has a structure in which the housing 370a can be fitted. For example, the installation section 375c is approximately the same size as the outer circumferential surface of the housing 370a, and can be attached by fitting the housing 370a. The housing 370a can be removed by pulling it upward from the state in which the housing 370a is fitted into the installation section 375c.
基地局測位装置370は、水管理装置1に取り付けた状態で、当該水管理装置1の記憶装置44から設置位置を抽出可能である。そのため、基地局測位装置370を水管理装置1から取り外して他の水管理装置1に装着した場合、他の水管理装置1の設置位置を他の水管理装置1に設けられた記憶装置44から設置位置から抽出可能である。つまり、基地局測位装置370を付け替えることで、様々な圃場H1でRTK-GNSSを用いた自動走行や位置測位を行うことができる。
When the base station positioning device 370 is attached to the water management device 1, it can extract the installation location from the storage device 44 of that water management device 1. Therefore, when the base station positioning device 370 is removed from one water management device 1 and attached to another water management device 1, the installation location of the other water management device 1 can be extracted from the installation location of the storage device 44 provided in the other water management device 1. In other words, by changing the base station positioning device 370, it is possible to perform automatic driving and positioning using RTK-GNSS in various farm fields H1.
なお、基地局測位装置370を水管理装置1から取り外して、他の水管理装置1に装着すると、他の水管理装置1は基地局測位装置370が装着されたことを通知するとともに、他の水管理装置1に対応する装置識別情報を支援装置201Aに送信する。支援装置201Aは、他の水管理装置1の装置識別情報を受信すると、装置識別情報から装着された他の水管理装置1の設置位置(基準点BP1)を抽出して、設置位置(基準点BP1)を他の水管理装置1に送信する。このようにすれば、水管理装置1が設置位置を記憶する記憶装置44を有していなくても、基地局測位装置370は、他の水管理装置1の設置位置(基準点BP1)を用いて測位を行うことができる。
When the base station positioning device 370 is removed from the water management device 1 and attached to another water management device 1, the other water management device 1 notifies the support device 201A that the base station positioning device 370 has been attached, and transmits device identification information corresponding to the other water management device 1. When the support device 201A receives the device identification information of the other water management device 1, it extracts the installation position (reference point BP1) of the attached other water management device 1 from the device identification information and transmits the installation position (reference point BP1) to the other water management device 1. In this way, even if the water management device 1 does not have a storage device 44 that stores the installation position, the base station positioning device 370 can perform positioning using the installation position (reference point BP1) of the other water management device 1.
なお、第2実施形態における水管理装置1及び水管理システムは、第1実施形態に示した観測カメラ80を必ずしも有していなくてもよいが、第2実施形態に第1実施形態の水管理装置1及び水管理システムを組み合わせてもよい。
[第3実施形態]
図25~図27は、第3実施形態における水管理装置1及び水管理システムを示している。
In addition, the water management device 1 and water management system in the second embodiment do not necessarily have the observation camera 80 shown in the first embodiment, but the water management device 1 and water management system of the first embodiment may be combined with the second embodiment.
[Third embodiment]
25 to 27 show a water management device 1 and a water management system in the third embodiment.
水管理装置1は、圃場H1の上空を飛行する飛行体400に関する補助を行うステーシ
ョン500を備えている。
まず、マルチコプターを例にとり飛行体400について説明する。
図25に示すように、マルチコプターは、本体410aと、本体410aに設けられたアーム410bと、アーム410bに設けられた回転翼410cと、本体410aに設けられたスキッド410dとを有している。回転翼410cは、飛行するための揚力を発生させる装置で、回転力を付与するロータとローラの駆動によって回転するブレード(プロペラ)とを含んでいる。マルチコプターは、蓄電装置(バッテリ)410k等を備え、蓄電装置の電力によってロータが回転する。
The water management device 1 is equipped with a station 500 that provides assistance to an aircraft 400 flying above the field H1.
First, the flying object 400 will be described using a multicopter as an example.
As shown in Fig. 25, the multicopter has a main body 410a, an arm 410b provided on the main body 410a, a rotor 410c provided on the arm 410b, and a skid 410d provided on the main body 410a. The rotor 410c is a device that generates lift for flight, and includes a rotor that applies rotational force and a blade (propeller) that rotates by driving a roller. The multicopter is equipped with a power storage device (battery) 410k, etc., and the rotor rotates by the power of the power storage device.
また、マルチコプターは、観測カメラ410eと、測位装置410hとを有している。観測カメラ410eは、CCDカメラ、赤外線カメラ等で構成され、本体410aの下部に着脱自在、或いは、本体410aの内部に組み込まれている。したがって、マルチコプターを圃場上に飛行させながら、観測カメラ410eによって圃場を空撮することができる。例えば、圃場の上空約100mの高さから、マルチコプターの観測カメラ410eによって、圃場の断片画像を数十枚~数百枚撮像する。空撮した複数枚の画像、即ち、観測カメラ410eで撮像した複数枚の画像(空撮画像)は、マルチコプターに設けられた記憶部410gに記憶される。マルチコプターの記憶部410gに記憶された複数枚の空撮画像は出力端子にケーブル534を接続することによって外部に出力することができる。また、測位装置410hは、第1測位装置370と同様である
なお、マルチコプターは、画像処理部410jを有している。画像処理部410jは、マルチコプターに設けられたCPU等の演算部に格納されたプログラム、演算部等を構成する電気・電子部品等で構成されている。画像処理部410jは、観測カメラ410eで撮像した空撮画像と測位装置410hで検出されたマルチコプターの位置(機械位置)とを対応付ける。画像処理部410jは、例えば、観測カメラ410eにおける撮像動作時の機械位置と空撮画像とを対応付ける。即ち、測位装置410hは、少なくとも1枚の空撮画像毎に機械位置を対応付ける。空撮画像と機械位置とは画像データとして記憶部410gに記憶される。
The multicopter also has an observation camera 410e and a positioning device 410h. The observation camera 410e is composed of a CCD camera, an infrared camera, etc., and is detachably attached to the bottom of the main body 410a or is built into the inside of the main body 410a. Therefore, while flying the multicopter over the field, the observation camera 410e can take an aerial photograph of the field. For example, from a height of about 100 m above the field, the observation camera 410e of the multicopter takes tens to hundreds of fragmentary images of the field. The multiple images taken from the air, that is, the multiple images taken by the observation camera 410e (aerial images), are stored in a memory unit 410g provided in the multicopter. The multiple aerial images stored in the memory unit 410g of the multicopter can be output to the outside by connecting a cable 534 to the output terminal. The positioning device 410h is the same as the first positioning device 370. The multicopter has an image processing unit 410j. The image processing unit 410j is composed of a program stored in a calculation unit such as a CPU provided in the multicopter, and electric and electronic components that constitute the calculation unit. The image processing unit 410j associates an aerial image captured by the observation camera 410e with the position of the multicopter (machine position) detected by the positioning device 410h. The image processing unit 410j associates, for example, the machine position during the imaging operation of the observation camera 410e with the aerial image. That is, the positioning device 410h associates a machine position with at least one aerial image. The aerial image and the machine position are stored as image data in the storage unit 410g.
以上のように、圃場上をマルチコプターで飛行しながら空撮することによって、圃場又は圃場に作付けされた作物の空撮画像を取得することができる。また、機械位置が対応付けられた空撮画像を取得することができる。
図25~図27に示すように、ステーション500は、飛行体400に電力を供給する接続部510を備えている。接続部510は、電力供給ラインを介して蓄電装置41に接続されている。接続部510は、例えば、収容体11の外周に取り付けられていて、飛行体400の充電ケーブル415が接続可能である。これにより、飛行体400の蓄電装置401kに水管理装置1の蓄電装置41からの電力によって充電が可能である。
As described above, by flying a multicopter over a farm field and taking aerial photographs, it is possible to obtain aerial images of the farm field or the crops planted in the farm field. It is also possible to obtain aerial images associated with the machine position.
25 to 27, the station 500 includes a connection unit 510 that supplies power to the flying object 400. The connection unit 510 is connected to the power storage device 41 via a power supply line. The connection unit 510 is attached, for example, to the outer periphery of the container 11, and a charging cable 415 of the flying object 400 can be connected to the connection unit 510. This allows the power storage device 401k of the flying object 400 to be charged with power from the power storage device 41 of the water management device 1.
ステーション500は、飛行体400が離着陸する離着陸場所520を有している。離着陸場所520は、収容体11に備えられていて、収容体11の上部に離着陸場所520となる離着陸装置521が装着されている。離着陸装置521は、離着陸のスペースを形成する離着陸板521aと、離着陸板521aを、収容体11に支持する支持体521bとを備えている。支持体521bは、収容体11に揺動自在に取り付けられたアーム523と、離着陸板521aの下面に固定され且つアーム523が係止する係止部524と、離着陸板521aを収容体11に揺動自在に支持するヒンジ525とを備えている。離着陸板521aを水平状態にして、アーム523の上端を係止部524に係止することにより、離着陸板521aを水平に保持することができる。一方、離着陸板521aの係止部524からアーム523の上端を外すことにより、離着陸板521aを垂直に折りたたむことができる。
The station 500 has a takeoff and landing site 520 where the flying object 400 takes off and lands. The takeoff and landing site 520 is provided in the container 11, and a takeoff and landing device 521 that serves as the takeoff and landing site 520 is attached to the upper part of the container 11. The takeoff and landing device 521 has a takeoff and landing board 521a that forms a space for takeoff and landing, and a support 521b that supports the takeoff and landing board 521a on the container 11. The support 521b has an arm 523 that is attached to the container 11 so as to be able to swing, a locking part 524 that is fixed to the underside of the takeoff and landing board 521a and to which the arm 523 is locked, and a hinge 525 that supports the takeoff and landing board 521a on the container 11 so as to be able to swing. The takeoff and landing board 521a can be held horizontally by making the takeoff and landing board 521a horizontal and locking the upper end of the arm 523 to the locking part 524. On the other hand, by disengaging the upper end of the arm 523 from the locking portion 524 of the takeoff and landing board 521a, the takeoff and landing board 521a can be folded vertically.
図27に示すように、ステーション500は、ターゲット530を備えている。ターゲ
ット530は、飛行体400が圃場H1を撮像するときにキャリブレーションを行うターゲット530であって、離着陸板521aの上面に形成されている。ターゲット530は、例えば、黒色の四角と白色の四角とが千鳥状に並んだ図形である。
ステーション500は、飛行体400が撮像した画像データ(空撮画像、機械位置)を取得し且つ取得した画像データを外部に送信する中継通信装置(出力部)531を備えている。この実施形態では、収容体11に形成された通信コネクタ532と、通信コネクタ532と、通信コネクタ532と通信装置70とを接続するケーブル533と、通信装置70とを含んでいる。したがって、飛行体400のケーブル534を通信コネクタ532に接続することによって、通信装置70を介して画像データ(空撮画像、機械位置)を支援装置201A、外部端末201Bに送信することができる。
27, the station 500 includes a target 530. The target 530 is used for calibration when the flying object 400 captures an image of the farm field H1, and is formed on the upper surface of the takeoff and landing plate 521a. The target 530 is, for example, a figure in which black squares and white squares are arranged in a staggered pattern.
The station 500 includes a relay communication device (output unit) 531 that acquires image data (aerial images, machine positions) captured by the flying object 400 and transmits the acquired image data to the outside. In this embodiment, the station 500 includes a communication connector 532 formed in the container 11, the communication connector 532, a cable 533 that connects the communication connector 532 and the communication device 70, and the communication device 70. Therefore, by connecting the cable 534 of the flying object 400 to the communication connector 532, the image data (aerial images, machine positions) can be transmitted to the support device 201A and the external terminal 201B via the communication device 70.
図28Aに示すように、ステーション500に、飛行体400の蓄電装置401kを保管する保管場所440を設けてもよい。保管場所440は、筒体(第2筒体)11c内であって、当該筒体11cには、開閉自在な扉部441が設けられている。扉部441を開けて、筒体11cの載置板37に蓄電装置401kを保管することができる。
また、図28Bに示すように、筒体11bの突出壁34を延長してスペースを大きくすすることにより、ステーション500を構成してもよい。即ち、突出壁34を離着陸場所520にしてもよい。この場合、突出壁34の下側が平坦になるように、突出壁34内に離着陸板521aを固定する。図28のステーション500によれば、小型の飛行体400の離着陸を行うことができる。
28A , the station 500 may be provided with a storage location 440 for storing the power storage device 401k of the flying object 400. The storage location 440 is inside a cylindrical body (second cylindrical body) 11c, and the cylindrical body 11c is provided with a door section 441 that can be opened and closed. By opening the door section 441, the power storage device 401k can be stored on the mounting plate 37 of the cylindrical body 11c.
28B, the station 500 may be constructed by extending the protruding wall 34 of the cylinder 11b to enlarge the space. That is, the protruding wall 34 may be used as a takeoff and landing site 520. In this case, a takeoff and landing board 521a is fixed inside the protruding wall 34 so that the lower side of the protruding wall 34 is flat. According to the station 500 in FIG. 28, the small flying object 400 can take off and land.
圃場の水管理装置1は、圃場に供給する給水及び圃場から排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を行うアクチュエータ10と、アクチュエータ10を作動する電力を発生する太陽光パネル40と、アクチュエータ10を収容する収容体11と、圃場を撮像可能な観測カメラ80と、観測カメラ80で撮像した観測データを出力可能な出力部と、を備えている。これによれば、用水等が給水される圃場、用水等が排出される圃場の様々な状況を観測カメラ80によって、把握することができ、圃場における水管理を向上させることができる。例えば、圃場に給水及び排水を行っている最中の状況、或いは、圃場の作物の生育等の状況、圃場での作業での状況、圃場の様子、圃場の作物への病害虫の発生の有無の状況など、水管理を行わなければならない圃場の状況を把握できる。
The field water management device 1 includes an actuator 10 that opens and closes a mechanism (valve body 102, partition 125) that opens and closes either water supply to the field or drainage from the field, a solar panel 40 that generates power to operate the actuator 10, a housing 11 that houses the actuator 10, an observation camera 80 that can capture images of the field, and an output unit that can output observation data captured by the observation camera 80. This allows the observation camera 80 to grasp various conditions of the field to which irrigation water is supplied and the field to which irrigation water is discharged, thereby improving water management in the field. For example, the conditions of the field where water management is required, such as the conditions during water supply and drainage to the field, the conditions of crop growth in the field, the conditions during work in the field, the state of the field, and the presence or absence of pests in the crops in the field, can be grasped.
観測カメラ80は、アクチュエータ10の作動と連携して撮像する。これによれば、アクチュエータ10の作動によって機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を行っているときの様々な状況を観測カメラ80によって把握することができる。
観測カメラ80は、太陽光パネル40によって発電を行っているときに撮像する。これによれば、水管理装置1が必要な電力を太陽光パネル40によって発電を行っている状況したにおいての様々な状況を観測カメラ80によって把握することができる。
The observation camera 80 captures images in coordination with the operation of the actuator 10. This allows the observation camera 80 to grasp various situations when the mechanism (valve body 102, partition portion 125) is being opened or closed by the operation of the actuator 10.
The observation camera 80 captures images while power is being generated by the solar panel 40. This allows the observation camera 80 to grasp various situations while the water management device 1 is generating the necessary electricity by the solar panel 40.
観測カメラ80は、機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を行っているとき且つ、太陽光パネル40によって発電を行っているときに撮像する。これによれば、機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作及び発電の両方を行っているときの状況を観測カメラ80によって把握することができる。
観測カメラ80は、圃場に作付けした作物を側方から撮像する。これによれば、作物の生育状況などを側方から把握することができる。
The observation camera 80 captures images when the mechanism (valve body 102, partition 125) is opening and closing and when power is being generated by the solar panel 40. In this way, the observation camera 80 can grasp the situation when both the mechanism (valve body 102, partition 125) is opening and closing and power is being generated.
The observation camera 80 captures images of the crops planted in the field from the side, making it possible to grasp the growth status of the crops from the side.
観測カメラ80は、圃場に作付けした作物の植生指数を算出可能な観測データを撮像する。これによれば、作物の生育の推移などを植生指数によって把握することができる。
出力部は、外部機器201に観測データを送信可能である。これによれば、外部機器201で観測状況を確認することができる。
圃場の水管理システムは、水管理装置1と、複数の圃場の水管理装置1の出力部から観測データを取得し、取得した観測データから圃場の周囲の画像を生成する画像生成部と、を備えている圃場の水管理システム。これによれば、圃場の周囲の状況を簡単に把握することができる。例えば、所定の圃場に対して、アラウンドビューモニタのように全体の様子を確認することができる。
The observation camera 80 captures observation data that allows a vegetation index of the crops planted in the field to be calculated. This makes it possible to grasp the progress of crop growth and the like from the vegetation index.
The output unit is capable of transmitting the observation data to the external device 201. This allows the external device 201 to check the observation status.
The field water management system includes a water management device 1 and an image generation unit that acquires observation data from the output units of the water management devices 1 of a plurality of fields and generates an image of the surroundings of the fields from the acquired observation data. This makes it easy to grasp the situation around the field. For example, the overall state of a given field can be confirmed like an around-view monitor.
圃場の水管理システムは、圃場に供給する給水及び圃場から排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う弁体の開閉動作を行うアクチュエータ10と、アクチュエータ10を収容する収容体11と、圃場を撮像可能な観測カメラ80と、観測カメラ80を着脱可能に取り付ける取付部(カメラ取付金具150,151)と、を備えている。これによれば、観測カメラ80によって状況を確認する必要があるときのみ、取付部(カメラ取付金具150,151)に観測カメラ80を装着して観測することができる。
The field water management system includes an actuator 10 that opens and closes a valve body that either supplies water to the field or drains water from the field, a housing 11 that houses the actuator 10, an observation camera 80 that can capture images of the field, and a mounting part (camera mounting brackets 150, 151) to which the observation camera 80 can be detachably attached. With this, the observation camera 80 can be attached to the mounting part (camera mounting brackets 150, 151) and observations can be made only when it is necessary to check the situation with the observation camera 80.
取付部(カメラ取付金具150,151)は、撮像する周波数帯が異なる複数の観測カメラ80を取り付け可能である。これによれば、様々なタイプの観測カメラ80を取り付けたり、同じタイプのカメラも取り付けることが、例えば、可視化カメラ、赤外線カメラなど必要に応じて取り付けて、圃場を見ることができる。
取付部(カメラ取付金具150,151)に取り付けられた複数の観測カメラ80に応じて、複数の観測カメラ80の観測データを処理する支援装置201Aを備えている。これによれば、複数の観測カメラ80の観測データを簡単に支援装置201Aによって処理することができ、観測した結果をいち早く把握することができる。
The mounting parts (camera mounting brackets 150, 151) can be used to mount multiple observation cameras 80 with different imaging frequency bands. This allows various types of observation cameras 80 to be mounted, or cameras of the same type, such as a visualization camera or an infrared camera, to be mounted as needed to view the field.
A support device 201A is provided that processes observation data from a plurality of observation cameras 80 in accordance with the plurality of observation cameras 80 attached to the attachment parts (camera mounting brackets 150, 151). This allows the observation data from the plurality of observation cameras 80 to be easily processed by the support device 201A, making it possible to quickly grasp the observation results.
複数の観測カメラ80のうち、作動させる所定の観測カメラ80を選択するカメラ切換部を備えている。これによれば、複数の観測カメラ80を取り付けた場合において、観測対象に対して適したカメラで観測することができる。
カメラ切換部は、農作業の時期に応じて所定の観測カメラ80を選択する。これによれば、圃場における農作業に応じた観測を行うことができる。
A camera switching unit is provided for selecting a specific observation camera 80 to be operated from among the multiple observation cameras 80. With this, when multiple observation cameras 80 are installed, it is possible to observe an object to be observed using a camera suitable for the object.
The camera switching unit selects a predetermined observation camera 80 depending on the agricultural work season, thereby making it possible to carry out observations in accordance with the agricultural work being carried out in the field.
カメラ切換部は、圃場の作物の生育に応じて所定の観測カメラ80を選択する。これによれば、生育の成長の推移などを見ながら、作物に対して様々な観測を行うことができる。
圃場の水管理システムは、太陽光パネル40と、太陽光パネル40によって発電された電力を蓄電する蓄電装置41と、を備え、観測カメラ80は、蓄電装置41に蓄電された電力によって作動する。これによれば、観測カメラ80は、太陽光パネル40によって発電された電力によって作動させることができるため、観測カメラ80を作動させるために新たに電線を引くような工事を行う必要がなく、簡単に観測を行うことができる。
The camera switching unit selects a predetermined observation camera 80 according to the growth of the crops in the field. This allows various observations of the crops to be made while observing the progress of the growth of the crops.
The field water management system includes solar panels 40 and a power storage device 41 that stores the electricity generated by the solar panels 40, and the observation camera 80 is operated by the electricity stored in the power storage device 41. Since the observation camera 80 can be operated by the electricity generated by the solar panels 40, there is no need to perform construction such as laying new electric wires to operate the observation camera 80, and observation can be easily performed.
支援装置201Aは、飛行体によって撮像した圃場の撮像画像(空撮画像)と、水管理装置1の観測カメラ80で撮像した側方から撮像した撮像画像とを用いて、より正確な生育マップを作成することができる。
圃場の水管理システムは、圃場に供給する給水及び圃場から排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を行うアクチュエータ10と、アクチュエータ10を収容する収容体11と、圃場を撮像可能な観測カメラ80と、を備え、観測カメラ80は、圃場と、圃場の周囲に侵入した侵入物とを監視する。これによれば、観測カメラ80によって圃場の周囲に侵入した侵入物の監視を簡単に行うことができる。例えば、水管理システムでは、用水を圃場に供給することから用水と同時に魚、カエル、ドジョウ、メダカ、タニシ等が圃場内に入ることがあり、魚、カエル、ドジョウ、メダカ、タニシ等を捕食する動物や作物を捕食する動物を簡単に監視することができる。
The support device 201A can create a more accurate growth map using images (aerial images) of the field taken by an aircraft and images taken from the side by the observation camera 80 of the water management device 1.
The water management system for a farm field includes an actuator 10 that opens and closes a mechanism (valve body 102, partition 125) that opens and closes either water supply to the farm field or drainage from the farm field, a housing 11 that houses the actuator 10, and an observation camera 80 that can capture an image of the farm field, and the observation camera 80 monitors the farm field and invaders that have invaded the periphery of the farm field. This allows the observation camera 80 to easily monitor invaders that have invaded the periphery of the farm field. For example, in the water management system, since irrigation water is supplied to the farm field, fish, frogs, loaches, killifish, pond snails, etc. may enter the farm field at the same time as the irrigation water is supplied, and it is therefore easy to monitor animals that prey on fish, frogs, loaches, killifish, pond snails, etc. and animals that prey on crops.
圃場の水管理システムは、時刻を計時する計時部248を備え、観測カメラ80は、計時部248が計時した時刻に基づいて、圃場を監視するモードと、圃場の周囲に侵入した侵入物を監視するモードとを切り換えられる。これによれば、動物などの侵入物が圃場に入りやすい時刻に侵入物を監視する一方で、それ以外の時間には圃場の作物等の様子を監視することができる。
The field water management system is equipped with a clock unit 248 that measures time, and the observation camera 80 can switch between a mode for monitoring the field and a mode for monitoring intruders that have invaded the periphery of the field based on the time measured by the clock unit 248. This makes it possible to monitor intruders such as animals at times when they are likely to enter the field, while monitoring the condition of crops and the like in the field at other times.
圃場の水管理システムは、圃場の周囲に侵入した侵入物の状態を監視している状況において、観測カメラ80の観測データに侵入物が含まれる場合に、警告を発生させる警告装置を備えている。これによれば、圃場内に侵入した動物等を圃場から簡単に追い出すことができる。
観測カメラ80は、可視光カメラ80aと、赤外線カメラ80bとを備えている。これによれば、可視光カメラ80aによって侵入物の形状等を把握することができる一方で、赤外線カメラ80によって侵入物の温度から、侵入物がなんであるかを把握することができる。
The water management system for the farm field is equipped with a warning device that issues a warning when an invading object is included in the observation data of the observation camera 80 while monitoring the condition of the invading object around the farm field. This makes it possible to easily drive out animals that have invaded the farm field.
The observation camera 80 is equipped with a visible light camera 80a and an infrared camera 80b. With this, the visible light camera 80a can grasp the shape and the like of the intruding object, while the infrared camera 80 can grasp the type of the intruding object from its temperature.
圃場の水管理システムは、時刻を計時する計時部248を備え、計時部248が計時した時刻に基づいて、可視光カメラ80a及び赤外線カメラ80bのいずれかを切り換える。これによれば、例えば、昼の間などは可視光カメラ80aによって監視することで侵入物の把握がしやすく、赤外線カメラ80bによって夜間などに侵入物の把握を行うことができる。
The field water management system includes a timer 248 that measures time, and switches between the visible light camera 80a and the infrared camera 80b based on the time measured by the timer 248. This makes it easier to spot intruders during the day, for example, by monitoring with the visible light camera 80a, and can spot intruders at night, for example, by using the infrared camera 80b.
警告装置は、超音波を発生する超音波発生装置、音を発生する音発生装置、光を照射する光源のいずれかである。これによれば、様々な侵入物、例えば、様々な動物に対応して警告を行うことができる。
撮像する場合に、観測カメラ80と同じ方向に光を照射するライトを備えている。これによれば、夜間であってもライトを用いて圃場の周囲を撮像することができる。
The warning device is an ultrasonic generator that generates ultrasonic waves, a sound generator that generates sound, or a light source that emits light, and can warn of various intruders, such as various animals.
When capturing an image, a light is provided that irradiates light in the same direction as the observation camera 80. This makes it possible to capture images of the surroundings of the farm field using the light even at night.
警告装置は、外部機器201Bに侵入物を監視した結果をサーバ又は携帯端末に送信する。これによれば、管理者や作業者にいち早く侵入物を監視した結果をお知らせすることができる。
観測カメラ80は、圃場で作物を生育させていない時期や、休田で使用されない時期がある場合には、圃場と異なる方向にカメラを固定することで、防犯装置として利用することもできる。
The warning device transmits the result of monitoring the intrusion to the external device 201B, to a server or a mobile terminal, thereby making it possible to quickly inform the manager or worker of the result of monitoring the intrusion.
The observation camera 80 can also be used as a security device by fixing the camera facing away from the field when there are periods when crops are not being grown in the field or when the field is left fallow and unused.
圃場の水管理装置1は、圃場に供給する給水及び圃場から排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を行うアクチュエータ10と、アクチュエータ10を作動する電力を発生する太陽光パネル40と、アクチュエータ10を収容する収容体11と、圃場の上空を飛行する飛行体400に関する補助を行うステーション500と、を備えている。これによれば、ステーション500によって飛行体400の補助を行うことができ、例えば、飛行体400がドローンなどである場合には、ドローンが圃場の上空で作業を行う場合には作業性を向上させることができる。即ち、圃場の水管理装置1は、飛行体の補助ステーションとしての機能を有することで、圃場に関する様々な状況を簡単に把握することができる
ステーション500は、飛行体400に直接的に接続して電力を供給する接続部510を備えている。これによれば、飛行体400が電力で作動する場合には、接続部510から電力を供給することができる。なお、接続部510は、直接接続して電力を供給するタイプに限定されず、間接的に接続して充電する(ワイヤレスで充電する)ものも含まれる。
The field water management device 1 includes an actuator 10 that performs an opening and closing operation of a mechanism (valve body 102, partition 125) that performs either water supply to the field or drainage from the field by opening and closing operations, a solar panel 40 that generates power to operate the actuator 10, a housing 11 that houses the actuator 10, and a station 500 that provides assistance to an aircraft 400 flying above the field. With this, the station 500 can provide assistance to the aircraft 400, and for example, when the aircraft 400 is a drone, the workability can be improved when the drone performs work above the field. In other words, the field water management device 1 has a function as an assistance station for the aircraft, and can easily grasp various situations related to the field. The station 500 includes a connection unit 510 that directly connects to the aircraft 400 to supply power. With this, when the aircraft 400 operates on electricity, power can be supplied from the connection unit 510. Note that the connection unit 510 is not limited to a type that supplies power through a direct connection, but also includes a type that charges through an indirect connection (wireless charging).
圃場の水管理装置1は、太陽光パネル40が発電した電力を蓄電する蓄電装置41を備
えている。これによれば、蓄電装置41に蓄電した動力を飛行体400に簡単に供給することができる。
収容体11は、飛行体400が離着陸する離着陸場所を備えている。これによれば、飛行体400の離着陸を簡単に行うことができ、離着陸が制限されているような道路、建物以外の地域で簡単に飛行体400を離着陸させることができる。
The field water management device 1 includes a power storage device 41 that stores the electricity generated by the solar panel 40. This makes it possible to easily supply the power stored in the power storage device 41 to the flying object 400.
The container 11 is provided with a take-off and landing site for the flying object 400. This allows the flying object 400 to take off and land easily, and allows the flying object 400 to take off and land easily in areas other than roads and buildings where take-off and landing are restricted.
ステーション500は、飛行体400が撮像した画像データを取得し且つ取得した画像データを外部に送信する中継通信装置を備えている。これによれば、飛行体400が撮像した画像データを、中継通信装置を用いて簡単に送信することができる。
ステーション500は、飛行体400が撮像するときにキャリブレーションを行うターゲット530を備えている。例えば、飛行体400が圃場の上空を飛行して圃場を撮像する場合、即ち、圃場の空撮を行う場合に簡単にキャリブレーションを行うことができ、圃場の上空からの画像データの品質を向上させることができる。
The station 500 includes a relay communication device that acquires image data captured by the flying object 400 and transmits the acquired image data to the outside. This allows the image data captured by the flying object 400 to be easily transmitted using the relay communication device.
The station 500 includes a target 530 for performing calibration when the flying object 400 captures an image. For example, when the flying object 400 flies above a farm field to capture an image of the farm field, i.e., when taking an aerial photograph of the farm field, calibration can be easily performed, and the quality of image data from above the farm field can be improved.
ステーション500は、飛行体400の蓄電装置401kを保管する保管場所を備えている。これによれば、飛行体400の蓄電装置401kを保管することができるため、蓄電装置401kの圃場への運搬作業を軽減したり、飛行体400の蓄電装置401kの交換作業を行いやすい。
圃場の水管理装置1は、圃場に供給する給水及び圃場から排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を行うアクチュエータ10と、アクチュエータ10を収容する収容体11と、測位衛星からの信号に基づいて測位を行う第1測位装置370と、を備えている。これによれば、水管理装置1は圃場に固定であるため、第1測位装置370を設けることで、水管理装置1を固定局として兼用化することができる。例えば、RTK-GNSSなどのように、測位を行う毎に固定局の設定を行わなくても簡単に測位を行うことができる。即ち、測位装置を有する水管理装置1を圃場H1内または圃場H1周辺に設置することで、圃場H1で作業を行うことができる農業機械の補助を簡単に行うことができる。
The station 500 is provided with a storage location for storing the power storage device 401k of the flying object 400. This allows the power storage device 401k of the flying object 400 to be stored, which reduces the work of transporting the power storage device 401k to a farm field and makes it easier to replace the power storage device 401k of the flying object 400.
The water management device 1 for the field includes an actuator 10 that opens and closes a mechanism (valve body 102, partition 125) that supplies water to the field or drains water from the field, a housing 11 that houses the actuator 10, and a first positioning device 370 that performs positioning based on a signal from a positioning satellite. Since the water management device 1 is fixed to the field, the provision of the first positioning device 370 allows the water management device 1 to double as a fixed station. For example, positioning can be easily performed without setting a fixed station each time positioning is performed, as with RTK-GNSS. In other words, by installing the water management device 1 having a positioning device in or around the field H1, it is possible to easily assist agricultural machinery that can work in the field H1.
第1測位装置370は、測位した位置に関する情報を、圃場を移動する移動局に送信する通信装置371eを備えている。これによれば、簡単に測位した位置に関する情報を移動局側に送信することができ、RTK-GNSSなどの高精度な測位を圃場内で行うことができる。
通信装置371eは、水管理装置1のいずれかの設置位置と、位置に関する情報を移動局に送信する。これによれば、移動局と水管理装置1(固定局)との相対位置を簡単に把握することができる。
The first positioning device 370 includes a communication device 371e that transmits information about the determined position to a mobile station moving in the field. This makes it possible to easily transmit information about the determined position to the mobile station, and to perform highly accurate positioning in the field using RTK-GNSS or the like.
The communication device 371e transmits to the mobile station the installation location of any one of the water management devices 1 and information relating to the location. This makes it easy to grasp the relative positions of the mobile station and the water management device 1 (fixed station).
通信装置371eは、測位衛星からの信号を受信して求めた補正情報を、測位衛星からの信号に基づいて測位を行う第2測位装置340を備えた移動局に送信する。これによれば、第2測位装置340の測位精度を補正情報によって向上させることができ、圃場内において高精度な測位を実現することができる。
移動局は、圃場で作業を行う農業機械であり、第2測位装置340は、補正情報に基づいて当該第2測位装置340が測位した位置を補正する。これによれば、農業機械で作業を行うときの農業機械の位置を正確に求めることができる。
The communication device 371e transmits correction information obtained by receiving a signal from a positioning satellite to a mobile station equipped with a second positioning device 340 that performs positioning based on the signal from the positioning satellite. This makes it possible to improve the positioning accuracy of the second positioning device 340 by using the correction information, and to achieve highly accurate positioning in the field.
The mobile station is an agricultural machine performing work in a field, and the second positioning device 340 corrects the position determined by the second positioning device 340 based on the correction information. This makes it possible to accurately determine the position of the agricultural machine when it is performing work.
圃場の水管理装置1は、第1測位装置370を着脱可能に取り付ける取付部を備えている。これによれば、測位を行わない場合は簡単に取り外しを行うことができ、第1測位装置370の防犯性を向上させることができる。
圃場の水管理システムは、圃場に供給する給水及び圃場から排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を行うアクチュエータ10と、アクチュエータ10を収容する収容体11と、圃場の農業機械を撮像可能な観
測カメラ80と、観測カメラ80の観測データに基づいて、農業機械300を監視する監視装置231Aと、を備えている。これによれば、圃場内の農業機械300の状態を簡単に把握することができる。即ち、圃場H1で作業することができる農業機械300の監視等の補助を行うことができる。
The field water management device 1 is provided with an attachment part to which the first positioning device 370 can be detachably attached. This allows the device to be easily removed when positioning is not required, improving the crime prevention of the first positioning device 370.
The water management system for the field includes an actuator 10 that opens and closes a mechanism (valve body 102, partition 125) that opens and closes either water supply to the field or drainage from the field, a housing 11 that houses the actuator 10, an observation camera 80 that can capture images of the agricultural machine in the field, and a monitoring device 231A that monitors the agricultural machine 300 based on observation data from the observation camera 80. This makes it possible to easily grasp the state of the agricultural machine 300 in the field. In other words, it is possible to assist in monitoring the agricultural machine 300 that can work in the field H1.
監視装置231Aは、農業機械300の作業が行われていないときの観測データに基づいて、農業機械300が所定の位置に停止している否かを判断し、所定の位置に停止していない場合に、警告を発生させる。これによれば、農業機械300で作業が行われていないとき、即ち、圃場に農業機械300を保管しているのを簡単に監視することができ、保管している農業機械300が所定の位置に停止していない場合には盗難等が発生したとして即座に警告を発生させることができる。
The monitoring device 231A determines whether the agricultural machine 300 is stopped at a specified position based on observation data when the agricultural machine 300 is not working, and generates a warning if the agricultural machine 300 is not stopped at the specified position. This makes it easy to monitor when the agricultural machine 300 is not working, i.e., when the agricultural machine 300 is stored in the field, and if the stored agricultural machine 300 is not stopped at the specified position, a warning can be generated immediately indicating that theft or the like has occurred.
監視装置231Aは、観測データに含まれる農業機械300が正当な農業機械300であるか否かを判断し、正当な農業機械300である場合に農業機械300に駆動の許可信号を送信し、正当な農業機械300でない場合に農業機械300に駆動の許可信号を送信しない。これによれば、正当な農業機秋300のみを駆動させて圃場内で作業を行えるようにすることができ、不当な農業機械300では農作業を行えないようにすることができる。
The monitoring device 231A determines whether the agricultural machinery 300 included in the observation data is a legitimate agricultural machinery 300, and if it is a legitimate agricultural machinery 300, transmits a drive permission signal to the agricultural machinery 300, and if it is not a legitimate agricultural machinery 300, does not transmit a drive permission signal to the agricultural machinery 300. This makes it possible to drive only legitimate agricultural machinery 300 so that it can work in the field, and to prevent illegitimate agricultural machinery 300 from performing agricultural work.
圃場の水管理システムは、水管理装置1及び圃場のいずれかと、農業機械300を対応付ける機械登録部236を備え、監視装置231Aは、観測データに含まれる農業機械300が機械登録部236で登録された農業機械300と一致する場合は、正当な農業機械300と判断し、農業機械300が機械登録部236で登録されていない農業機械300である場合は、正当な農業機械300と判断しない。これによれば、農業機械300を、水管理装置1及び圃場のいずれかに簡単に登録することができ、登録した農業機械300のみで作業を行うことができる。
The field water management system includes a machine registration unit 236 that associates the agricultural machinery 300 with either the water management device 1 or the field, and the monitoring device 231A determines that the agricultural machinery 300 included in the observation data is a legitimate agricultural machinery 300 if it matches an agricultural machinery 300 registered in the machine registration unit 236, and does not determine that the agricultural machinery 300 is a legitimate agricultural machinery 300 if it is an agricultural machinery 300 that is not registered in the machine registration unit 236. This allows the agricultural machinery 300 to be easily registered with either the water management device 1 or the field, and allows work to be performed using only the registered agricultural machinery 300.
農業機械300は、走行車体303と走行車体303に連結された作業装置302とを含み、監視装置231Aは、観測データに基づいて走行車体303から作業装置302が取り外されたことを判断する。これによれば、走行車体303を停止した状態で作業装置302のみが取り外されたことを検知することができ、作業装置302の盗難防止を向上させることができる。
The agricultural machine 300 includes a traveling body 303 and a working device 302 connected to the traveling body 303, and the monitoring device 231A determines that the working device 302 has been removed from the traveling body 303 based on the observation data. This makes it possible to detect that only the working device 302 has been removed while the traveling body 303 is stopped, thereby improving theft prevention of the working device 302.
圃場の水管理システムは、圃場に供給する給水及び圃場から排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を行うアクチュエータ10と、アクチュエータ10を作動する電力を発生する太陽光パネル40と、アクチュエータ10を収容する収容体11と、給水及び排水のいずれかの状況を撮像する観測カメラ80と、を備えている。これによれば、監視カメラ80によって、給水及び排水の状況を簡単に把握することができる。例えば、機構(弁体102,仕切部125)が開放しているにも関わらず、給水及び排水が行われていない状態、機構(弁体102,仕切部125)が閉鎖しているにも関わらず、給水及び排水が行われている状態などを簡単に把握することができる。
The field water management system includes an actuator 10 that opens and closes a mechanism (valve body 102, partition 125) that opens and closes either water supply to the field or drainage from the field, a solar panel 40 that generates power to operate the actuator 10, a housing 11 that houses the actuator 10, and an observation camera 80 that captures the status of either water supply or drainage. This allows the monitoring camera 80 to easily grasp the status of water supply and drainage. For example, it is possible to easily grasp a state in which water supply and drainage are not occurring even though the mechanism (valve body 102, partition 125) is open, and a state in which water supply and drainage are occurring even though the mechanism (valve body 102, partition 125) is closed.
観測カメラ80は、給水及び排水のいずれかの状況として、圃場内の水の波紋及び水面のいずれかを撮像する。これによれば、波紋及び水面のいずれから、給水及び排水のいずれかの状況を簡単に把握することができる。
圃場の水管理システムは、波紋及び水面のいずれかの観測データに基づいて、圃場の水位を推定する支援装置201Aを備えている。これによれば、給水及び排水の状況だけでなく圃場内の水位を簡単に推定することができる。即ち、水位を測定する水位検出装置が作動していない状態、水位検出装置が備わっていない場合でも水位を把握することができ
る。
The observation camera 80 captures either the ripples or the water surface of the water in the field as the state of either the water supply or the drainage. This makes it possible to easily grasp the state of either the water supply or the drainage from either the ripples or the water surface.
The water management system for the farm field is equipped with a support device 201A that estimates the water level in the farm field based on observation data of either ripples or the water surface. This makes it possible to easily estimate not only the water supply and drainage conditions but also the water level in the farm field. In other words, the water level can be grasped even when the water level detection device that measures the water level is not in operation or when no water level detection device is provided.
観測カメラ80は、給水及び排水のいずれかの状況として、給水及び排水のいずれかと、圃場の作物とを撮像し、波紋及び水面のいずれかと、作物の作物との関係に基づいて、圃場内の水位を推定する支援装置201Aを備えている。これによれば、推定する水位を実際の推移に近づけることができ、精度良い水位の推定をすることができる。
支援装置201Aは、推定した圃場内の水位が、圃場の目標水位に達しているか否かを判断する。これによれば、目標水位に達していないと判断した場合には簡単に給水を行うことができる。
The observation camera 80 is equipped with a support device 201A that captures either water supply or drainage and the crops in the field as the water supply or drainage situation, and estimates the water level in the field based on the relationship between either ripples or the water surface and the crops. This allows the estimated water level to approach the actual progress, making it possible to estimate the water level with high accuracy.
The support device 201A judges whether the estimated water level in the field has reached the target water level for the field. In this way, if it is judged that the target water level has not been reached, water can be easily supplied.
圃場の水管理システムは、収容体11の周囲の音を検知する音検知装置229を備え、波紋及び水面のいずれかの観測データと、音とに基づいて、給水及び排水のいずれかの状況を推定する支援装置201Aを備えている。これによれば、観測データだけでなく、給水及び排水のいずれかを行ったときの音から、給水又は排水の状況を簡単に把握することができる。
The field water management system is equipped with a sound detection device 229 that detects sounds around the container 11, and a support device 201A that estimates the status of either water supply or drainage based on observation data of either ripples or the water surface and sound. This makes it easy to grasp the status of water supply or drainage from not only the observation data but also the sound when water supply or drainage is performed.
観測カメラ80は、給水及び排水のいずれかの状況として、機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を撮像する。これによれば、機構(弁体102,仕切部125)を直接、撮像することで、給水又は排水の状況を簡単に把握することができる。
圃場の水管理システムは、給水及び排水のいずれかの状況を撮像する場合に、圃場の地面に向けて光源を照射するライトを備えている。これによれば、ライトによって水面の状況を把握しやすくなる。例えば、ライトによって光を照射したときの水面の反射状況によって水面の状況(水の流れ)を把握しやすい。
The observation camera 80 captures an image of the opening and closing operation of the mechanism (the valve body 102 and the partition 125) as either the water supply or drainage status. By directly capturing an image of the mechanism (the valve body 102 and the partition 125), the water supply or drainage status can be easily grasped.
The field water management system is equipped with a light that irradiates a light source toward the ground of the field when imaging the status of either water supply or drainage. This makes it easier to grasp the status of the water surface by the light. For example, the status of the water surface (water flow) can be easily grasped by the reflection status of the water surface when light is irradiated by the light.
圃場の水管理装置1は、圃場に供給する給水及び圃場から排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を行うアクチュエータ10と、アクチュエータ10を作動する電力を発生する太陽光パネル40と、アクチュエータ10を収容する収容体11と、を備え、収容体11は、垂直方向に長さが異なる筒体を着脱自在に支持する支持部を有している。これによれば、収容体11の内部空間を大きくしたり、収容体11の高さを変更することができ、収容体11内に収容する機器の大きさ等に応じて収容体11の高さを変えることができる。即ち、収容体の高さを変更可能とし、機器などを簡単に追加することができる。
The field water management device 1 comprises an actuator 10 that opens and closes a mechanism (valve body 102, partition 125) that opens and closes either water supply to the field or drainage from the field, a solar panel 40 that generates power to operate the actuator 10, and a housing 11 that houses the actuator 10, and the housing 11 has a support part that detachably supports cylinders of different lengths in the vertical direction. This makes it possible to enlarge the internal space of the housing 11 and change the height of the housing 11, and to change the height of the housing 11 depending on the size of the equipment to be housed within the housing 11. In other words, the height of the housing can be changed, making it easy to add equipment, etc.
収容体11は、アクチュエータ10を収容する第1筒体11a、11bと、アクチュエータ10とは異なる機器を収容し且つ支持部に支持される第2筒体11cと、を含んでいる。これによれば、アクチュエータ10はそのままで、アクチュエータ10とは異なる機器を収容する部分の内部空間を大きくしたり、収容体11の高さを変更することができる。
The housing 11 includes first cylinders 11a and 11b that house the actuator 10, and a second cylinder 11c that houses a device other than the actuator 10 and is supported by a support portion. This makes it possible to enlarge the internal space of the portion that houses the device other than the actuator 10 and change the height of the housing 11 without changing the actuator 10.
機器は、圃場を撮像可能な観測カメラ80であり、第2筒体11cは、観測カメラ80に対向する窓部153を有している。これによれば、収容体11の内部から観測カメラ80によって圃場の周囲を撮像することができ、防水性を高めることもできる。
窓部153は、垂直方向であって、第2筒体11cの軸芯方向に延びている。これによれば、垂直方向(高さ方向)の撮像範囲を大きくすることができる。
The device is an observation camera 80 capable of capturing images of the farm field, and the second cylinder 11c has a window 153 facing the observation camera 80. This allows the observation camera 80 to capture images of the surroundings of the farm field from inside the housing 11, and also improves waterproofing.
The window portion 153 extends vertically in the axial direction of the second cylindrical body 11c, thereby making it possible to increase the imaging range in the vertical direction (height direction).
窓部153は、第2筒体11cの周方向に延びている。これによれば、水平方向の撮像範囲を大きくすることができる。
圃場の水管理装置1は、機器の垂直方向の高さを変更する位置変更機構を備えている。これによれば、収容体11に収容した機器の高さを位置変更機構によって簡単に変更することができる。
The window portion 153 extends in the circumferential direction of the second cylindrical body 11c, thereby making it possible to widen the imaging range in the horizontal direction.
The field water management device 1 is provided with a position changing mechanism for changing the vertical height of the device. With this, the height of the device housed in the housing 11 can be easily changed by the position changing mechanism.
圃場の水管理装置1は、圃場に供給する給水及び圃場から排出する排水のいずれかを開閉動作によって行う機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を行うアクチュエータ10と、アクチュエータ10を収容する収容体11と、収容体11の内部及び外部のいずれかに取付けられ且つ、圃場を撮像可能な観測カメラ80と、を備えている。これによれば、観測カメラ80によって、収容体11の内部又は外部から圃場の周囲を観測することができる。即ち、観測カメラ80を設置することで、圃場H1に関する様々な状況を簡単に把握することができる。
The field water management device 1 comprises an actuator 10 that opens and closes a mechanism (valve body 102, partition 125) that opens and closes either water supply to the field or drainage from the field, a housing 11 that houses the actuator 10, and an observation camera 80 that is attached either inside or outside the housing 11 and can capture images of the field. This allows the observation camera 80 to observe the surroundings of the field from inside or outside the housing 11. In other words, by installing the observation camera 80, various conditions related to the field H1 can be easily grasped.
収容体11は、複数の筒体を含み、観測カメラ80は、複数の筒体のうち、アクチュエータ10を収容しない筒体内に取付けられている。これによれば、できるだけ大きな観測カメラ80を取り付けることができ、撮像範囲を大きくすることができる。
圃場の水管理装置1は、アクチュエータ10を作動する電力を発生する太陽光パネル40と、太陽光パネル40が発電した電力を蓄電する蓄電装置41と、を備え、収容体11は、複数の筒体を含み、観測カメラ80は、複数の筒体のうち、蓄電装置41を収容する筒体内に取付けられている。これによれば、観測カメラ80を作動させる電力を蓄電装置41から取りやすくすることができ、電力を供給する配線を短くでき配線作業を行いやすくすることができる。
The housing 11 includes a plurality of cylinders, and the observation camera 80 is attached to one of the plurality of cylinders that does not house the actuator 10. This allows the largest possible observation camera 80 to be attached, and the imaging range can be increased.
The field water management device 1 comprises a solar panel 40 that generates power to operate the actuator 10, and a power storage device 41 that stores the power generated by the solar panel 40, and the housing 11 includes a plurality of cylinders, and the observation camera 80 is attached within one of the plurality of cylinders that houses the power storage device 41. This makes it easier to obtain power to operate the observation camera 80 from the power storage device 41, and allows the wiring that supplies power to be shortened, making wiring work easier.
圃場の水管理装置1は、アクチュエータ10を作動する電力を発生する太陽光パネル40を備え、観測カメラ80は、太陽光パネル40と収容体11との間に取付けられている。これによれば、観測カメラ80を太陽光パネル40と収容体11とで挟み込む(上下を覆う)ことができ、雨水等ができるだけ観測カメラ80にかからないようにすることができる。
The field water management device 1 is equipped with a solar panel 40 that generates power to operate the actuator 10, and the observation camera 80 is attached between the solar panel 40 and the housing 11. This allows the observation camera 80 to be sandwiched between the solar panel 40 and the housing 11 (covering both the top and bottom), and rainwater, etc. can be prevented from getting on the observation camera 80 as much as possible.
圃場の水管理装置1は、アクチュエータ10を作動する電力を発生する太陽光パネル40を備え、観測カメラ80は、太陽光パネル40と機構(弁体102,仕切部125)との間に取付けられている。これによれば、機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作の妨げにならないところに観測カメラ80を設置することができ、観測カメラ80の設置によって、水管理装置1の給水又は排水の能力が低下するのを防止することができる。
The field water management device 1 is equipped with a solar panel 40 that generates power to operate the actuator 10, and the observation camera 80 is attached between the solar panel 40 and the mechanism (valve body 102, partition 125). This allows the observation camera 80 to be installed in a location that does not interfere with the opening and closing operation of the mechanism (valve body 102, partition 125), and the installation of the observation camera 80 can prevent a decrease in the water supply or drainage capacity of the water management device 1.
圃場の水管理システムは、圃場に供給する給水を開閉動作によって行う機構(弁体102,仕切部125)の開閉動作を行うアクチュエータ10と、アクチュエータ10を作動する電力を発生する太陽光パネル40と、アクチュエータ10を収容する収容体11と、圃場の水位を検出する水位検出装置50aと、水位検出装置50aが検出した水位が制御幅F1に入るようにアクチュエータ10を制御する水位制御部60Aと、制御幅F1を変更する水位幅変更部60Bとを有している制御装置60と、を備えている。これによれば、水位幅変更部60Bによって、様々な状況に応じて制御幅F1を変更することができ、より精度よい水位管理を実現することができる。即ち、作物等を考慮して簡単に圃場の水位を制御することができる。なお、制御幅は低いほど緻密な水位管理ができ、稲などの作物の生育において収量や品質を向上させる効果が期待できる。
The water management system for the field includes an actuator 10 that opens and closes a mechanism (valve body 102, partition 125) that supplies water to the field by opening and closing the actuator 10, a solar panel 40 that generates power to operate the actuator 10, a housing 11 that houses the actuator 10, a water level detection device 50a that detects the water level in the field, a water level control unit 60A that controls the actuator 10 so that the water level detected by the water level detection device 50a falls within the control width F1, and a control device 60 that has a water level width change unit 60B that changes the control width F1. This allows the water level width change unit 60B to change the control width F1 according to various situations, achieving more accurate water level management. In other words, the water level in the field can be easily controlled taking into account crops, etc. Note that the lower the control width, the more precise the water level management, which is expected to improve the yield and quality of crops such as rice.
水位幅変更部60Bは、圃場の作物の生育に基づいて、制御幅F1を変更する。これによれば、生育に応じて制御幅F1を変更することで、より生育を推進することができる。
圃場の水管理システムは、圃場の作物を撮像可能な観測カメラ80を備え、水位幅変更部60Bは、観測カメラ80が撮像した観測データに基づいて、制御幅F1を変更する。これによれば、圃場の水面などの状況を観測データで把握したうえで、制御幅F1を変更することができ、制御幅F1によってより品種、地域、土壌に適した水位の制御を実現することができる。
The water level range changing unit 60B changes the control range F1 based on the growth of the crop in the field. By changing the control range F1 according to the growth, it is possible to promote the growth.
The field water management system includes an observation camera 80 capable of capturing images of crops in the field, and the water level range change unit 60B changes the control range F1 based on the observation data captured by the observation camera 80. This makes it possible to change the control range F1 after grasping the conditions of the water surface and other aspects of the field from the observation data, and the control range F1 can be used to realize water level control that is more suited to the variety, region, and soil.
水位幅変更部60Bは、手動の操作によって制御幅F1を変更可能であって、制御幅F1の下限値を制限する。これによれば、管理者や作業者が、誤って制御幅F1を低めに設定してしまった場合でも、水位の誤検知を抑制することができ、作物の成長に必要な水位を確保することができる。
水位制御部60Aは、水位幅変更部60Bが変更した制御幅F1に基づいて、開閉動作の時間を可変にする。これによれば、水位のコントロールを頻繁に行うこと(開閉動作の時間)を制限することができ、作物の成長にできるだけ影響を与えないような給水を行うことができる。
The water level range change unit 60B can change the control range F1 by manual operation and limits the lower limit of the control range F1. This makes it possible to suppress erroneous detection of the water level even if the manager or worker mistakenly sets the control range F1 too low, and ensures the water level necessary for crop growth.
The water level control unit 60A varies the time of the opening and closing operation based on the control width F1 changed by the water level width change unit 60B. This makes it possible to limit the frequency of controlling the water level (the time of the opening and closing operation), and to supply water in a way that has as little effect as possible on the growth of the crops.
水位制御部60Aは、アクチュエータ10を制御したときの機構(弁体102,仕切部125)の開度を制限する。これによれば、急激な給水や排水の影響による水位の変動を防止することができる。
上述した実施形態では、観測カメラ80の位置や向きを位置変更機構159(159A、159B、159C)によって変更していたが、位置変更機構159(159A、159B、159C)によって、観測カメラ80以外の水管理装置1に搭載した機器の位置(高さ、向き、角度)等を変更してもよい。
The water level control unit 60A limits the opening of the mechanism (valve body 102, partition 125) when controlling the actuator 10. This makes it possible to prevent fluctuations in the water level due to the influence of sudden water supply or drainage.
In the above-described embodiment, the position and orientation of the observation camera 80 was changed by the position change mechanism 159 (159A, 159B, 159C), but the position (height, orientation, angle) etc. of equipment mounted on the water management device 1 other than the observation camera 80 may also be changed by the position change mechanism 159 (159A, 159B, 159C).
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.