TW202018191A - 防霜裝置、防霜風扇控制裝置及防霜風扇控制方法 - Google Patents

Abstract

防霜裝置(1-1)包括：防霜風扇(11)，設置於田地之產生逆溫層(X) 之高度且將風吹下至田地；發電機(15)，係為防霜風扇(11)之驅動源；溫度感測器(12)，檢測田地之農作物(A)之葉面、或葉面附近之溫度；控制裝置(14)，基於溫度感測器(12)之檢測值，發送使發電機(15)運轉之運轉信號；以及電池(18)，對控制裝置(14)供給電力。控制裝置(14)於將運轉信號發送至發電機(15)並自發電機(15)接收到發電確立信號時，將發電機(15)之電力供給至防霜風扇(11)。

Description

防霜裝置、防霜風扇控制裝置及防霜風扇控制方法

本發明係關於一種防霜裝置、防霜風扇控制裝置及防霜風扇控制方法。

通常，防霜風扇之驅動源係利用例如來自輸電線之電力等外部電源。然而，容易發生霜害之農作物之產地亦大多係為山區般之難以確保外部電源之地方。作為包括發電機之防霜裝置，例如可列舉專利文獻1之日本專利特開2008-61526號公報、及專利文獻2之日本專利特開平11-56126號公報中記載之防霜裝置。其中，該些發明附帶地包括發電機，於不使用防霜風扇時，進行風力發電，而將防霜裝置作為風力發電機次要地利用。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2008-61526號公報

[專利文獻2]日本專利特開平11-56126號公報

專利文獻1及專利文獻2中記載之防霜裝置所包括之發電機並非作為防霜風扇之驅動源而利用，因此該些發明於難以確保外部電源之地方不能使用防霜風扇。

本發明係鑑於上述情況而成，目的在於提供一種即便於難以確保外部電源之地方亦能夠使用防霜風扇之防霜裝置、防霜風扇控制裝置及防霜風扇控制方法。

為了達成上述目的，本發明之第1觀點之防霜裝置包括：防霜風扇，設置於田地之產生逆溫層之高度且將風吹下至田地；第1感測器，至少檢測田地之農作物之葉面、或葉面附近之溫度；發電機，係為防霜風扇之驅動源；控制裝置，基於第1感測器之檢測值，發送使發電機運轉之運轉信號；以及電池，對控制裝置供給電力，並且控制裝置於將運轉信號發送至發電機並自發電機接收到發電確立信號時，將發電機之電力供給至防霜風扇。

控制裝置可於第1感測器之檢測值低於第1設定溫度之情況下，向發電機發送運轉信號，並基於第1感測器之檢測值，判定田地之農作物之生長階段，且決定與所判定之田地之農作物之生長階段對應之第1設定溫度。

控制裝置可基於生長極限溫度來決定第1設定溫度，上述生長極限溫度與基於第1感測器之檢測值而判定之田地之農作物之生長階段對應。

控制裝置可於第1感測器之檢測值之一天之平均值超過基準溫度之情況下，計算基準溫度與第1感測器之檢測值之一天之平均值之數差，並基於該數差之自計算開始日起至本日為止之累計值，判定田地之農作物之生長階段。

本發明之第1觀點之防霜裝置可進而包括：第2感測器，檢測產生逆溫層之高度之氣溫，並且控制裝置可於第1感測器之檢測值低於第1設定溫度、且自第2感測器之檢測值減去第1感測器之檢測值而得之值大於第2設定溫度之情況下，向發電機發送運轉信號。

本發明之第1觀點之防霜裝置可於田地包括溫度上升用加熱器，並且控制裝置可於第1感測器之檢測值低於第1設定溫度、且自第2感測器之檢測值減去第1感測器之檢測值而得之值係為第2設定溫度以下之情況下，開始加熱器之運轉。

本發明之第2觀點之防霜風扇控制裝置基於至少檢測田地之農作物之葉面、或葉面附近之溫度之第1感測器之檢測值，向發電機發送使發電機運轉之運轉信號，上述發電機係為設置於田地之產生逆溫層之高度並將風吹下至田地之防霜風扇之驅動源，並且該防霜風扇控制裝置於將運轉信號發送至發電機並自發電機接收到發電確立信號時，將發電機之電力供給至防霜風扇。

本發明之第3觀點之防霜風扇控制方法係為防霜裝置所執行之防霜風扇控制方法，該防霜裝置包括：防霜風扇，設置於田地之產生逆溫層之高度且將風吹下至田地；第1感測器，至少檢測田地之農作物之葉面、或葉面附近之溫度；發電 機，係為防霜風扇之驅動源；控制裝置，基於第1感測器之檢測值，向發電機發送使發電機運轉之運轉信號；以及電池，對控制裝置供給電力，並且該防霜風扇控制方法包括：將運轉信號發送至發電機之步驟；自發電機接收發電確立信號之步驟；以及將發電機之電力供給至防霜風扇之步驟。

根據本發明，即便於難以確保外部電源之地方亦能夠使用防霜風扇。

1-1、1-2、1-3‧‧‧防霜裝置

11、11A、11B、11C‧‧‧防霜風扇

12、13‧‧‧溫度感測器

14‧‧‧控制裝置

15‧‧‧發電機

16‧‧‧太陽光面板

17‧‧‧加熱器

18‧‧‧電池

43‧‧‧控制箱

44、44A、44B、44C‧‧‧電磁開閉器

45‧‧‧漏電阻斷器

46A、46B、46C‧‧‧配線阻斷器

47‧‧‧變壓器

48A、48B‧‧‧依次傳送計時器

100‧‧‧立柱

141‧‧‧種類取得部

142‧‧‧存儲部

143‧‧‧檢測信號接收部

144‧‧‧生長階段判定部

145‧‧‧防霜風扇控制部

A‧‧‧農作物

X‧‧‧逆溫層

S11~S17、S21~S28、S31~S40、S51~S64‧‧‧步驟

第1圖係為本發明之實施形態1之防霜裝置及田地之示意圖。

第2圖係為表示實施形態1之控制裝置之功能構成例之圖。

第3圖係為說明利用實施形態1之控制裝置進行之防霜風扇之電源控制之示意圖。

第4圖係為表示實施形態1之生長階段資訊之一例之圖。

第5圖係為表示實施形態1之生長極限溫度資訊之一例之圖。

第6圖係為表示實施形態1之生長階段判定處理之流程圖。

第7圖係為表示實施形態1之發電機控制處理之流程圖。

第8圖係為本發明之實施形態2之防霜裝置及田地之示意圖。

第9圖係為表示實施形態2之控制裝置之功能構成例之圖。

第10圖係為表示實施形態2之發電機控制處理之流程圖。

第11圖係為本發明之實施形態3之防霜裝置及田地之示意圖。

第12圖係為表示實施形態3之控制裝置之功能構成例之圖。

第13圖係為表示實施形態3之發電機加熱器控制處理之流程圖。

以下，參照圖式，對本發明之實施形態之防霜裝置、防霜風扇控制裝置及防霜風扇控制方法進行詳細說明。再者，圖中，對相同或相當之部分標註相同之符號。

(實施形態1)

第1圖係為本發明之實施形態1之防霜裝置1-1及田地之示意圖。防霜裝置1-1包含：田地之立柱100；防霜風扇11，設置於立柱100之上端部；溫度感測器12，設置於田地；控制裝置14，設置於立柱100之下部；發電機15，設置於田地；以及太陽光面板16，設置於立柱100之上部。

防霜風扇11設置於立柱100之上端部之產生逆溫層X之高度。防霜風扇11利用來自發電機15之電力進行旋轉，並將逆溫層X之暖氣流吹下至田地之包含農作物A之範圍。防霜風扇11包括：電動機、搖頭機構、俯角機構等。防霜風扇11於供給有來自發電機15之電力時，進行旋轉，於停止來自發電機15之電力供給時，停止旋轉。

溫度感測器12檢測農作物A之葉面、或葉面附近之溫度。設置溫度感測器12之位置可根據農作物A之葉面之位置而變更。溫度感測器12計算農作物A之葉面、或葉面附近之溫度之測定值之一天之平均值。以下，將溫度感測器12之測定值之一天之平均值稱為低處平均溫度。溫度感測器12將低處平均溫度作為檢測值而發送至控制裝置14。再者，溫度感測器12亦可將測定值發送至控制裝置14，並由控制裝置14進行計算一天之平均值之處理。溫度感測器12例如設置於不受防霜風扇11之風、及/或自然風之影響之位置。溫度感測器12係為本發明之第1感測器之例。

已知，農作物有生長極限溫度這一指標，上述生長極限溫度係指於將植物體溫在該溫度下保持一定時間時，即便受害微小但仍有可能發生受害之溫度。生長極限溫度之值根據農作物之種類或生長階段而不同。控制裝置14使用該指標來判定是否運轉防霜風扇11。

控制裝置14根據作為溫度感測器12之檢測值之低處平均溫度來判定農作物A之生長階段。控制裝置14根據農作物A之種類及農作物A之生長階段來確定農作物A之生長極限溫度。控制裝置14基於農作物A之生長極限溫度，決定用於判定是否運轉防霜風扇11之第1設定溫度。第1設定溫度係設為高於生長極限溫度之溫度。控制裝置14於低處平均溫度<第1設定溫度之情況下，起動發電機15而開始防霜風扇11之運轉。控制裝置14於低處平均溫度≧第1設定溫度+γ時，停止發電機15而停止防霜風扇11之運轉。γ係為0以上之任意值。

以下示出防霜風扇11之運行控制之一例。控制裝置14於低處平均溫度低於第1設定溫度時，向發電機15發送指示運轉之運轉信號。將運轉信號連續地發送至發電機15。接收到該信號之發電機15起動，且於成為可穩定地供給電力之狀態時，將發電確立信號發送至控制裝置14。於可穩定地供給電力之狀態之期間內，將發電確立信號連續地發送至控制裝置14。控制裝置14於接收到發電確立信號時，使發電機15之電磁開閉器導通(ON)，而向防霜風扇11供給發電機15之電力。防霜風扇11於供給有電力時，開始運轉。於存在多個防霜風扇11之情況下，為了防止起動電流增大，控制裝置14可構成為按照時間差發出指令，以使防霜風扇11之運轉依次開始。

以下示出防霜風扇11之停止控制之一例。控制裝置14於低處平均溫度成為第1設定溫度+γ以上時，停止向發電機15發送運轉信號。發電機15於未接收到運轉信號時停止。控制裝置14使發電機15之電磁開閉器斷開(OFF)，而停止向防霜風扇11供給電力。防霜風扇11於停止電力供給時停止運轉。

控制裝置14自電池(蓄電池)18獲得驅動電力，該電池(蓄電池)18充電有利用太陽光並由太陽光面板16發電之電。控制裝置14之電源並不限於由太陽光面板16發電之電，可包括單獨之電池，亦可自發電機15所包括之起動電動機起動用電池獲得驅動電力。

於將由太陽光面板16發電之電設為控制裝置14之電源之情況下，用戶無需對電池充電。另外，若將電池18設置於立柱100之上部，則防止被盜。於將單獨之電池設為控制 裝置14之電源之情況下，在電壓降低時用戶進行充電。於將起動電動機起動用電池設為控制裝置14之電源之情況下，於發電機15之定期檢查時使其運作而需要對電池進行充電之時間。

第1圖中，記載有包括各一個立柱100、防霜風扇11、溫度感測器12、控制裝置14、發電機15及太陽光面板16之防霜裝置1-1，但該些構成要素之數量分別並不限於一個。例如，防霜風扇11可相對於一根立柱100而設置多個，亦可於田地設置多根包括防霜風扇11之立柱100。另外，一個或多個控制裝置14亦可控制多個防霜風扇11及發電機15。

使用第2圖及第3圖對控制裝置14之功能構成進行說明。如第2圖所示，控制裝置14之構成包括：種類取得部141、存儲部142、檢測信號接收部143、生長階段判定部144及防霜風扇控制部145。該些功能由第3圖所示之控制箱(BOX)43等實現。

控制箱43例如包含：中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、隨機存取記憶體(Random-Access Memory，RAM)、非揮發性記憶體、與其他裝置連接之介面等。CPU將非揮發性記憶體中所存儲之控制程式加載至RAM。CPU依照所加載之控制程式，執行種類取得部141、檢測信號接收部143、生長階段判定部144以及防霜風扇控制部145之各處理。存儲部142構成為非揮發性記憶體。

電池18儲存由太陽光面板16發電之電，並且對控制裝置14供給電力。電池18可裝配於控制裝置14內部。

返回至第2圖，種類取得部141取得表示田地中栽培之農作物A之種類之種類資訊。種類取得部141可包含觸控面板或按鈕等輸入裝置，亦可包含接收種類資訊之通信裝置。另外，於確定田地中栽培之農作物A之種類並設為該種類之農作物專用之防霜裝置1-1之情況下，控制裝置14亦可不包括種類取得部141。

存儲部142存儲由種類取得部141取得之種類資訊。存儲部142預先存儲有：基準資訊，表示用於判定生長階段之基準；以及生長極限溫度資訊，表示按照農作物之種類之每一生長階段之生長極限溫度。基準資訊及生長極限溫度資訊之詳細情況將於後述。

檢測信號接收部143自溫度感測器12接收表示檢測值(低處平均溫度)之信號。檢測信號接收部143將表示低處平均溫度之低處平均溫度資訊存儲於存儲部142。

生長階段判定部144基於存儲部142中所存儲之低處平均溫度資訊所表示之低處平均溫度，判定農作物A之當前生長階段。

關於生長階段之判定方法，說明其一例。生長階段判定部144判定低處平均溫度是否超過基準溫度。於低處平均溫度超過基準溫度之情況下，生長階段判定部144計算基準溫度與低處平均溫度之數差，並計算自計算開始日起至本日為止之累計值。以下，「累計值」係指基準溫度與低處平均溫度之數差之自計算開始日起至本日為止之累計值。按照農作物之種類，決定每一生長階段之累計值之範圍，生長階段判定部144判定為到達包含所算出之累計值之範圍之生長階段。

存儲部142所存儲之基準資訊包含：基準溫度資訊，表示按照農作物之種類之基準溫度；以及生長階段資訊，表示按照農作物之種類之每一生長階段之累計值之範圍。

此處，使用第4圖對存儲部142所存儲之基準資訊中所含之生長階段資訊進行說明。例如，茶樹有「萌芽前」、「萌芽期」、「一葉期」、「二葉期」、「三葉期」、「四葉期」、「五葉期」以及「採摘期」之生長階段。到達各生長階段之累計值之範圍係為0℃~40℃、41℃~50℃、51℃~80℃、81℃~120℃、121℃~180℃、181℃~230℃、231℃~280℃、及281℃~310℃。存儲部142按照農作物之種類，將第4圖所示般之表示每一生長階段之累計值之範圍之生長階段資訊、與表示基準溫度之基準溫度資訊作為基準資訊而加以存儲。

返回至第2圖，生長階段判定部144首先參照存儲部142中所存儲之種類資訊，確定農作物A之種類之基準溫度資訊及生長階段資訊。生長階段判定部144於低處平均溫度資訊存儲於存儲部142中時，基於低處平均溫度資訊與農作物A之種類之基準溫度資訊來計算累計值。生長階段判定部144參照農作物A之種類之生長階段資訊，並基於累計值，判定農作物A當前處於哪一生長階段。

生長階段判定部144將表示農作物A之當前生長階段之生長資訊傳送至防霜風扇控制部145。再者，生長階段判定部144亦可將上次判定之生長階段與此次判定之生長階段進行比較，而僅於生長階段發生變化時將生長資訊傳送至防霜風扇控制部145。

防霜風扇控制部145於自生長階段判定部144收到生長資訊時，參照存儲部142所存儲之生長極限溫度資訊，並基於農作物A之生長極限溫度決定第1設定溫度。

此處，使用第5圖對存儲部142所存儲之生長極限溫度資訊進行說明。第5圖中，作為一例而示出自刊物引用之茶樹之生長極限溫度。對於茶樹之生長階段「萌芽前」、「萌芽期」、「一葉期」、「二葉期」、「三葉期」、「四葉期」、「五葉期」及「採摘期」，分別設定-4.6℃、-3.0℃、-2.0℃、-2.0℃、-2.0℃、-1.8℃、-1.7℃及-2.5℃作為生長極限溫度。存儲部142按照農作物之種類，存儲第5圖所示般之表示每一生長階段之生長極限溫度之生長極限溫度資訊。

返回至第2圖，對決定第1設定溫度之具體方法進行說明。防霜風扇控制部145首先參照存儲部142中所存儲之種類資訊，確定農作物A之種類之生長極限溫度資訊。防霜風扇控制部145於自生長階段判定部144收到生長資訊時，參照農作物A之種類之生長極限溫度資訊，並基於與農作物A之當前生長階段對應之生長極限溫度，決定第1設定溫度。第1設定溫度例如考慮到提前應對而設為生長極限溫度+3.0℃。例如，於農作物A之種類係為茶樹且當前生長階段係為萌芽期之情況下，生長極限溫度係為-3.0℃(參照第5圖)，因此將第1設定溫度設為0.0℃。

防霜風扇控制部145於低處平均溫度資訊存儲於存儲部142中時，判定低處平均溫度是否低於第1設定溫度。防霜風扇控制部145於低處平均溫度低於第1設定溫度之情況下，向發電機15發送運轉信號。接收到運轉信號之發電機15 起動，且於成為可穩定地供給電力之狀態時，將發電確立信號發送至控制裝置14。防霜風扇控制部145於自發電機15接收到發電確立信號時，使電磁開閉器導通，而將發電機15之電力供給至防霜風扇11，並開始防霜風扇11之運轉。防霜風扇控制部145於低處平均溫度成為第1設定溫度+γ以上時，停止運轉信號之發送。防霜風扇控制部145使電磁開閉器斷開，而停止向防霜風扇11供給發電機15之電力，並停止防霜風扇11之運轉。再者，防霜風扇控制部145亦可於未接收到來自發電機15之發電確立信號時、及/或自發電機15接收到發電異常信號時，停止防霜風扇11之運轉。

使用第3圖對利用控制裝置14進行之防霜風扇11A~防霜風扇11C之電源控制之一例進行說明。控制箱43於作為溫度感測器12(未圖示)之檢測值之低處平均溫度低於第1設定溫度之情況下，向發電機15發送運轉信號。接收到運轉信號之發電機15起動，且於成為可穩定地供給電力之狀態時，將發電確立信號發送至控制裝置14。控制箱43於自發電機15接收到發電確定信號時，使電磁開閉器44導通。於第3圖例中，控制箱43使用依次傳送計時器48A及依次傳送計時器48B按照時間差依次使電磁開閉器44A、電磁開閉器44B及電磁開閉器44C導通。發電機15之電力係按照時間差被依次供給至防霜風扇11A、防霜風扇11B及防霜風扇11C。防霜風扇11A、防霜風扇11B及防霜風扇11C按照時間差而開始運轉。再者，於防霜風扇11A、防霜風扇11B及防霜風扇11C以相同時序開始運轉之情況下，控制裝置14亦可不包括電磁開閉器44C、 電磁開閉器44B及電磁開閉器44A、以及依次傳送計時器48A及依次傳送計時器48B。

控制箱43於低處平均溫度成為第1設定溫度+γ以上時，停止運轉信號之發送，並使電磁開閉器44C、電磁開閉器44B、電磁開閉器44A及電磁開閉器44斷開。發電機15於未接收到運轉信號時停止。停止向防霜風扇11C、防霜風扇11B及防霜風扇11A供給發電機15之電力，而防霜風扇11A、防霜風扇11B及防霜風扇11C停止運轉。另外，控制箱43不僅於低處平均溫度成為第1設定溫度+γ以上時，而且亦可於未接收到來自發電機15之發電確立信號時、及/或自發電機15接收到發電異常信號時，使電磁開閉器44C、電磁開閉器44B、電磁開閉器44A及電磁開閉器44斷開。

漏電阻斷器45於偵測到漏電時阻斷電路。配線阻斷器46A、配線阻斷器46B及配線阻斷器46C於偵測到過電流時阻斷電路。變壓器47將發電機15之電力變壓為防霜風扇11A、防霜風扇11B及防霜風扇11C之控制電壓(AC200 V)並加以供給。

控制裝置14並不限於一個裝置，亦可由多個裝置實現。例如，亦可設置包括第2圖所示之防霜風扇控制部145之功能之防霜風扇控制裝置。防霜風扇控制裝置例如係為與第3圖所示之控制裝置14相同之構成。

繼而，使用第6圖及第7圖對作為控制裝置14所執行之主要處理之、生長階段判定處理及發電機控制處理之例子進行說明。首先，使用第6圖說明控制裝置14所執行之生長階段判定處理之流程。第6圖所示之生長階段判定處理係藉 由自電池18對控制裝置14接通電源而開始。控制裝置14之生長階段判定部144判定低處平均溫度資訊是否存儲於存儲部142中(步驟S11)。

於低處平均溫度資訊未存儲於存儲部142中之情況下(步驟S11：否(NO))，生長階段判定部144重覆步驟S11，並等待低處平均溫度資訊存儲於存儲部142。於低處平均溫度資訊存儲於存儲部142中時(步驟S11：是(YES))，生長階段判定部144參照存儲部142所存儲之種類資訊及基準資訊中所含之基準溫度資訊，判定低處平均溫度是否超過基準溫度(步驟S12)。於低處平均溫度並未超過基準溫度之情況下(步驟S12：否)，生長階段判定部144重覆步驟S11及步驟S12，並等待低處平均溫度超過基準溫度。於低處平均溫度超過基準溫度之情況下(步驟S12：是)，生長階段判定部144計算基準溫度與低處平均溫度之數差(步驟S13)，並計算累計值(步驟S14)。

生長階段判定部144參照農作物A之種類之基準資訊中所含之生長階段資訊，判定農作物A之當前生長階段(步驟S15)。生長階段判定部144將表示農作物A之當前生長階段之生長資訊傳送至防霜風扇控制部145(步驟S16)。若控制裝置14之電源並未斷開(步驟S17：否)，則返回至步驟S11，並重覆步驟S11~步驟S17。於電源斷開之情況下(步驟S17：是)，結束處理。於生長階段判定部144僅於生長階段發生變化時將生長資訊傳送至防霜風扇控制部145之構成中，在步驟S15之後，設置將上次判定之生長階段與此次判定之生長 階段加以比較之步驟，且僅於生長階段發生變化時移行至步驟S16。

步驟S16中，收到生長資訊之防霜風扇控制部145參照存儲部142所存儲之種類資訊及生長極限溫度資訊，並基於與農作物A之當前生長階段對應之生長極限溫度，決定第1設定溫度。

繼而，使用第7圖說明控制裝置14所執行之發電機控制處理之流程。第7圖所示之發電機控制處理係藉由自電池18對控制裝置14接通電源而開始。第7圖中，將低處平均溫度設為L、將第1設定溫度設為α。控制裝置14之防霜風扇控制部145判定低處平均溫度L是否低於第1設定溫度α(步驟S21)。

於低處平均溫度L係為第1設定溫度α以上之情況下(步驟S21：否)，防霜風扇控制部145重覆步驟S21，並等待低處平均溫度L低於第1設定溫度α。於低處平均溫度L低於第1設定溫度α之情況下(步驟S21：是)，防霜風扇控制部145向發電機15發送運轉信號(步驟S22)。發電機15接收到運轉信號並起動，且於成為可穩定地供給電力之狀態時，將發電確立信號發送至控制裝置14。於未自發電機15接收到發電確立信號之情況下(步驟S23：否)，防霜風扇控制部145重覆步驟S23，並等待接收發電確立信號。於自發電機15接收到發電確立信號之情況下(步驟S23：是)，防霜風扇控制部145使電磁開閉器導通，而將發電機15之電力供給至防霜風扇11，並開始防霜風扇11之運轉(步驟S24)。

於低處平均溫度L低於第1設定溫度α+γ之情況下(步驟S25：否)，防霜風扇控制部145重覆步驟S25，並等待低處平均溫度L成為第1設定溫度α+γ以上。於低處平均溫度L成為第1設定溫度α+γ以上之情況下(步驟S25：是)，防霜風扇控制部145停止向發電機15發送運轉信號(步驟S26)。發電機15於未接收到運轉信號時停止。防霜風扇控制部145使電磁開閉器斷開，而停止向防霜風扇11供給發電機15之電力，並停止防霜風扇11之運轉(步驟S27)。若控制裝置14之電源並未斷開(步驟S28：否)，則返回至步驟S21，並重覆步驟S21~步驟S28。於電源斷開之情況下(步驟S28：是)，結束處理。

於步驟S25：否時，防霜風扇控制部145亦可判定是否未接收到來自發電機15之發電確立信號、或者是否自發電機15接收到表示停止發電之發電異常信號，於未接收到來自發電機15之發電確立信號、或者自發電機15接受到發電異常信號之情況下，移行至步驟S26。

根據實施形態1之防霜裝置1-1，即便於難以確保外部電源之地方亦能夠使用防霜風扇。另外，提供一種防霜裝置，上述防霜裝置基於與農作物A之當前生長階段對應之生長極限溫度，決定第1設定溫度，藉此可應對伴隨自然環境變化之農作物之生長階段之變化。

(實施形態2)

於實施形態2中，防霜裝置1-2具有溫差運作功能。所謂溫差運作功能，係指僅於推斷為產生逆溫層X時使防霜風扇11運行之功能。

第8圖係為表示本發明之實施形態2之防霜裝置1-2之構成之示意圖。實施形態2之防霜裝置1-2係於實施形態1之防霜裝置1-2中追加設置於立柱100之上部之溫度感測器13。

溫度感測器13檢測產生逆溫層X之高度之氣溫。溫度感測器13計算產生逆溫層X之高度之氣溫之測定值之一天之平均值。以下，將溫度感測器13之測定值之一天之平均值稱為高處平均溫度。溫度感測器13將高處平均溫度作為檢測值發送至控制裝置14。再者，溫度感測器13亦可將測定值發送至控制裝置14，而由控制裝置14進行計算一天之平均值之處理。溫度感測器13例如設置於不受防霜風扇11之風、及/或自然風之影響之位置。溫度感測器13係為本發明之第2感測器之例。

控制裝置14具有溫差運作功能。通常，氣溫隨著高度上升而降低，因此高處平均溫度<低處平均溫度。因此，於高處平均溫度>低處平均溫度之情況下，在高處平均溫度與低處平均溫度之間，存在與通常之伴隨高度差之溫度差相反之差，因此可推斷於溫度感測器13之高度周邊產生逆溫層X。因此，控制裝置14於低處平均溫度<第1設定溫度且高處平均溫度-低處平均溫度>第2設定溫度之情況下，判斷為產生對防霜有效之逆溫層X，並起動發電機15，開始防霜風扇11之運轉。第2設定溫度係設為預先決定之溫度。控制裝置14於高處平均溫度-低處平均溫度之檢測值≦第2設定溫度-η之情況下、或者低處平均溫度≧第1設定溫度+γ之情況下，判斷為並未產生逆溫層X或者對防霜無效，並停止發電機15而停 止防霜風扇11之運轉。其中，控制裝置14即便於高處平均溫度-低處平均溫度之檢測值≦第2設定溫度之情況下，在低處平均溫度<生長極限溫度之情況下，亦使防霜風扇11運行。其他構成係與實施形態1相同。

使用第9圖對實施形態2之控制裝置14之功能構成進行說明。實施形態2之控制裝置14之功能構成係與實施形態1之控制裝置14相同。

檢測信號接收部143除了接收來自溫度感測器12之表示檢測值(低處平均溫度)之信號以外，亦接收來自溫度感測器13之表示檢測值(高處平均溫度)之信號。檢測信號接收部143將表示低處平均溫度之低處平均溫度資訊及表示高處平均溫度之高處平均溫度資訊存儲於控制裝置14之存儲部142中。

防霜風扇控制部145於低處平均溫度資訊及高處平均溫度資訊存儲於存儲部142中時，在低處平均溫度低於第1設定溫度且自高處平均溫度減去低處平均溫度而得之值大於第2設定溫度之情況下，向發電機15發送運轉信號。接收到運轉信號之發電機15起動，且於成為可穩定地供給電力之狀態時，將發電確立信號發送至控制裝置14。防霜風扇控制部145於自發電機15接收到發電確立信號時，使電磁開閉器導通，而將發電機15之電力供給至防霜風扇11，並開始防霜風扇11之運轉。

防霜風扇控制部145於低處平均溫度成為第1設定溫度+γ以上之情況下、或者自高處平均溫度減去低處平均溫度而得之值成為第2設定溫度-η以下之情況下，停止向發電機 15發送運轉信號。η係為0以上之任意值。發電機15於未接收到運轉信號時停止。防霜風扇控制部145使電磁開閉器斷開，而停止向防霜風扇11供給發電機15之電力，並停止防霜風扇11之運轉。其他功能係與實施形態1相同。

此處，使用第10圖對控制裝置14所執行之發電機控制處理進行說明。第10圖所示之發電機控制處理係藉由對控制裝置14接通來自電池18之電源而開始。於第10圖中，將低處平均溫度設為L，將高處平均溫度設為H，將第1設定溫度設為α，將第2設定溫度設為β。控制裝置14之防霜風扇控制部145判定低處平均溫度L是否低於第1設定溫度α(步驟S31)。

於低處平均溫度L係為第1設定溫度α以上之情況下(步驟S31：否)，防霜風扇控制部145重覆步驟S31，並等待低處平均溫度L低於第1設定溫度α。於低處平均溫度L低於第1設定溫度α之情況下(步驟S31：是)，防霜風扇控制部145判定自高處平均溫度H減去低處平均溫度L而得之值是否大於第2設定溫度β(步驟S32)。

於自高處平均溫度H減去低處平均溫度L而得之值係為第2設定溫度β以下之情況下(步驟S32：否)，處理移行至步驟S40。於自高處平均溫度H減去低處平均溫度L而得之值大於第2設定溫度β之情況下(步驟S32：是)，防霜風扇控制部145向發電機15發送運轉信號(步驟S33)。發電機15接收到運轉信號並起動，且於成為可穩定地供給電力之狀態時，將發電確立信號發送至控制裝置14。於未自發電機15接收到發電確立信號之情況下(步驟S34：否)，防霜風扇控制部145 重覆步驟S34，並等待接收發電確立信號。於自發電機15接收到發電確立信號之情況下(步驟S34：是)，防霜風扇控制部145使電磁開閉器導通，而將發電機15之電力供給至防霜風扇11，並開始防霜風扇11之運轉(步驟S35)。

於自高處平均溫度H減去低處平均溫度L而得之值大於第2設定溫度β-η之情況下(步驟S36：否)，防霜風扇控制部145判定低處平均溫度L是否係為第1設定溫度α+γ以上(步驟S37)。於低處平均溫度L低於第1設定溫度α+γ之情況下(步驟S37：否)，防霜風扇控制部145重覆步驟S36及步驟S37，並等待自高處平均溫度H減去低處平均溫度L而得之值成為第2設定溫度β-η以下、或者低處平均溫度L成為第1設定溫度α+γ以上。

於自高處平均溫度H減去低處平均溫度L而得之值成為第2設定溫度β-η以下之情況下(步驟S36：是)、或者低處平均溫度L成為第1設定溫度α+γ以上之情況下(步驟S37：是)，防霜風扇控制部145停止向發電機15發送運轉信號(步驟S38)。發電機15於未接收到運轉信號時停止。防霜風扇控制部145停止自發電機15向防霜風扇11之供給，並停止防霜風扇11之運轉(步驟S39)。若控制裝置14之電源並未斷開(步驟S40：否)，則返回至步驟S31，重覆步驟S31~步驟S40。於電源斷開之情況下(步驟S40：是)，結束處理。

於步驟S37：否時，防霜風扇控制部145亦可判定是否未接收到來自發電機15之發電確立信號、或者是否自發電機15接收到表示停止發電之發電異常信號，於未接收到來 自發電機15之發電確立信號、或者自發電機15接收到發電異常信號之情況下，移行至步驟S38。

根據實施形態2之防霜裝置1-2，即便於無法確保外部電源之地方亦能夠使用防霜風扇。另外，藉由僅於推斷為產生逆溫層X時使防霜風扇運行，而可實現省電力化。

(實施形態3)

於實施形態2中，防霜裝置1-3即便於低處平均溫度<第1設定溫度之情況下，在高處平均溫度-低處平均溫度之檢測值≦第2設定溫度之情況下、即、在並未產生逆溫層X之情況下，亦不會起動發電機15，且不使防霜風扇11運行。其中，控制裝置14即便於高處平均溫度-低處平均溫度之檢測值≦第2設定溫度之情況下，在低處平均溫度<生長極限溫度之情況下，亦使防霜風扇11運行。相對於此，於實施形態3中，亦可於低處平均溫度<第1設定溫度之情況下、且高處平均溫度-低處平均溫度之檢測值≦第2設定溫度之情況下，使防霜風扇11以外之防霜部件運行。

第11圖係為本發明之實施形態3之防霜裝置及田地之示意圖。防霜裝置1-3除了防霜裝置1-2之構成以外，亦進而包括溫度上升用加熱器17作為田地之供暖設備。控制裝置14於低處平均溫度<第1設定溫度且高處平均溫度-低處平均溫度之檢測值≦第2設定溫度之情況下，開始加熱器17之運轉。控制裝置14於低處平均溫度≧第1設定溫度+γ之情況下、或者高處平均溫度-低處平均溫度之檢測值>第2設定溫度+η之情況下，停止加熱器17之運轉。

使用第12圖對實施形態3之控制裝置14之功能構成進行說明。實施形態3之控制裝置14之構成係與實施形態2之控制裝置14相同。

防霜風扇控制部145於低處平均溫度資訊及高處平均溫度資訊存儲於存儲部142中時，在低處平均溫度低於第1設定溫度、且自高處平均溫度減去低處平均溫度而得之值係為第2設定溫度以下之情況下，使加熱器17之電源導通。防霜風扇控制部145於低處平均溫度成為第1設定溫度+γ以上之情況下、或者自高處平均溫度減去低處平均溫度而得之值大於第2設定溫度+η之情況下，使加熱器17之電源斷開。其他功能係與實施形態2相同。

加熱器17之電源可為發電機15，亦可為電池18，亦可為發電機15所包括之起動電動機起動用電池，亦可為自身所包括之電池。

此處，使用第13圖對控制裝置14所執行之發電機加熱器控制處理進行說明。第13圖所示之發電機加熱器控制處理係藉由對控制裝置14接通電源而開始。於第13圖中，將低處平均溫度設為L，將高處平均溫度設為H，將第1設定溫度設為α，將第2設定溫度設為β。步驟S51~步驟S59係與第10圖所示之步驟S31~步驟S39相同，因此省略說明。

於步驟S52中，在自高處平均溫度H減去低處平均溫度L而得之值係為第2設定溫度β以下之情況下，防霜風扇控制部145開始加熱器17之運轉(步驟S60)。防霜風扇控制部145於自高處平均溫度H減去低處平均溫度L而得之值係為第2設定溫度β+η以下(步驟S61：否)、且低處平均溫 度L低於第1設定溫度α+γ之情況下(步驟S62：否)，重覆步驟S61及步驟S62，並等待自高處平均溫度H減去低處平均溫度L而得之值大於第2設定溫度β+η、或者低處平均溫度L成為第1設定溫度α+γ以上。

於自高處平均溫度H減去低處平均溫度L而得之值大於第2設定溫度β+η之情況下(步驟S61：是)、或者低處平均溫度L成為第1設定溫度α+γ以上之情況下(步驟S62：是)，防霜風扇控制部145停止加熱器17之運轉(步驟S63)。若控制裝置14之電源並未斷開(步驟S64：否)，則返回至步驟S51，並重覆步驟S51~步驟S64。於電源斷開之情況下(步驟S64：是)，結束處理。

根據實施形態3之防霜裝置1-3，即便於無法確保外部電源之地方亦能夠使用防霜風扇。另外，於並未產生逆溫層X之情況下，亦可防止農作物A之霜凍害。

於上述實施形態中，基於與田地之農作物A之生長階段對應之生長極限溫度，決定第1設定溫度，但並不限於此。第1設定溫度只要與田地之農作物A之生長階段對應地來決定即可。例如，與茶樹之「萌芽前」、「萌芽期」、「一葉期」、「二葉期」、「三葉期」、「四葉期~採摘期」對應之第1設定溫度可分別預先決定為1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃等。該情況下，控制裝置14之存儲部142存儲第1設定溫度資訊來代替生長極限溫度資訊，上述第1設定溫度資訊表示針對按照農作物之種類之每一生長階段而預先決定之第1設定溫度。

於上述實施形態中，使用累計值來判定生長階段，但並不限於此。只要係為可根據農作物A之葉面、或葉面附近之溫度來判定農作物之生長階段之方法，則亦可為其他方法。

於上述實施形態1中，控制裝置14之防霜風扇控制部145係基於溫度感測器12之測定值之一天之平均值、即低處平均溫度，判定是否運轉防霜風扇11，但並不限於此。例如，防霜風扇控制部145亦可基於溫度感測器12之測定值之一小時之平均值，判定是否運轉防霜風扇11。藉此，例如於僅在氣溫下降之清晨之時間段低於第1設定溫度之情況下，可有效率地使防霜風扇11運轉。於實施形態2及實時形態3中亦可同樣地基於低處平均溫度之一小時之平均值及高處平均溫度之一小時之平均值，控制發電機15。

於上述實施形態1中，控制裝置14在低處平均溫度低於第1設定溫度時，向發電機15連續地發送運轉信號，且在低處平均溫度成為第1設定溫度+γ以上時，停止向發電機15發送運轉信號，但並不限於此。控制裝置14亦可於低處平均溫度低於第1設定溫度時，向發電機15單發性地發送運轉信號，且於低處平均溫度成為第1設定溫度+γ以上時，向發電機15單發性地發送停止信號。該情況下，發電機15於接收到運轉信號時起動，並於接收到停止信號時停止運轉。

本發明能夠不脫離本發明之廣義精神與範圍地實施各種實施形態及變形。另外，上述實施形態係為用於說明本發明之實施形態，並不限定本發明之範圍。本發明之範圍係由申請專利範圍表示而非由實施形態表示。而且，於申請專利範圍內以及與其同等之發明意義之範圍內實施之各種變形被視為於本發明之範圍內。

1-1‧‧‧防霜裝置

11‧‧‧防霜風扇

12‧‧‧溫度感測器

14‧‧‧控制裝置

15‧‧‧發電機

16‧‧‧太陽光面板

18‧‧‧電池

100‧‧‧立柱

A‧‧‧農作物

X‧‧‧逆溫層

Claims (8)

1. 一種防霜裝置，包括：

   防霜風扇，設置於田地之產生逆溫層之高度且將風吹下至前述田地；

   第1感測器，至少檢測前述田地之農作物之葉面、或前述葉面附近之溫度；

   發電機，係為前述防霜風扇之驅動源；

   控制裝置，基於前述第1感測器之檢測值，發送使前述發電機運轉之運轉信號；以及

   電池，對前述控制裝置供給電力，並且

   前述控制裝置於將前述運轉信號發送至前述發電機並自前述發電機接收到發電確立信號時，將前述發電機之電力供給至前述防霜風扇。
2. 如請求項1所述之防霜裝置，其中

   前述控制裝置於前述第1感測器之檢測值低於第1設定溫度之情況下，向前述發電機發送前述運轉信號，並基於前述第1感測器之檢測值，判定前述田地之農作物之生長階段，且決定與所判定之前述田地之農作物之生長階段對應之前述第1設定溫度。
3. 如請求項2所述之防霜裝置，其中

   前述控制裝置基於生長極限溫度來決定前述第1設定溫度，上述生長極限溫度與基於前述第1感測器之檢測值而判定之前述田地之農作物之生長階段對應。
4. 如請求項2或3所述之防霜裝置，其中

   前述控制裝置於前述第1感測器之檢測值之一天之平均值超過基 準溫度之情況下，計算前述基準溫度與前述第1感測器之檢測值之一天之平均值之數差，並基於上述數差之自計算開始日起至本日為止之累計值，判定前述田地之農作物之生長階段。
5. 如請求項2或3所述之防霜裝置，進而包括：

   第2感測器，檢測產生前述逆溫層之高度之氣溫，並且

   前述控制裝置於前述第1感測器之檢測值低於前述第1設定溫度、且自前述第2感測器之檢測值減去前述第1感測器之檢測值而得之值大於第2設定溫度之情況下，向前述發電機發送前述運轉信號。
6. 如請求項5所述之防霜裝置，其於前述田地包括溫度上升用加熱器，並且

   前述控制裝置於前述第1感測器之檢測值低於前述第1設定溫度、且自前述第2感測器之檢測值減去前述第1感測器之檢測值而得之值係為前述第2設定溫度以下之情況下，開始前述加熱器之運轉。
7. 一種防霜風扇控制裝置，其基於至少檢測田地之農作物之葉面、或前述葉面附近之溫度之第1感測器之檢測值，向發電機發送使前述發電機運轉之運轉信號，前述發電機係為設置於前述田地之產生逆溫層之高度且將風吹下至前述田地之防霜風扇之驅動源，並且

   前述防霜風扇控制裝置於將前述運轉信號發送至前述發電機並自前述發電機接收到發電確立信號時，將前述發電機之電力供給至前述防霜風扇。
8. 一種防霜風扇控制方法，係為防霜裝置所執行之防霜風扇控制方法，前述防霜裝置包括：防霜風扇，設置於田地之產生逆溫層之高度且將風吹下至前述田地；第1感測器，至少檢測前述田地之農作物之葉面、或前述葉面附近之溫度；發電機，係為前述防霜風扇之 驅動源；控制裝置，基於前述第1感測器之檢測值，向前述發電機發送使前述發電機運轉之

   

   運轉信號；以及電池，對前述控制裝置供給電力，並且前述防霜風扇控制方法包括：

   將前述運轉信號發送至前述發電機之步驟；

   自前述發電機接收發電確立信號之步驟；以及

   將前述發電機之電力供給至前述防霜風扇之步驟。

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