WO2023223999A1

WO2023223999A1 - 潅水システムおよび制御装置

Info

Publication number: WO2023223999A1
Application number: PCT/JP2023/018102
Authority: WO
Inventors: 将吾立石; 勇一朗守谷
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2023-05-15
Publication date: 2023-11-23

Abstract

潅水システムは、給水経路から圃場の土壌に放出される吐水量を制御する給水弁と、土壌水分量を検出する土壌センサと、給水弁のバルブ開度を制御する制御装置とを備える。制御装置は、土壌センサによる土壌水分量の検出値が目標閾値を下回る場合に、土壌水分量と目標閾値との乖離を抑えるためのバルブ開度を決定する。制御装置は、目標閾値と土壌センサによって検出された土壌水分量との偏差に応じて決定したバルブ開度に給水弁を制御する。

Description

潅水システムおよび制御装置

関連出願の相互参照

　この出願は、２０２２年５月１８日に日本に出願された特許出願第２０２２－０８１８０２号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。

　この明細書における開示は、圃場への潅水を制御する潅水システムおよび制御装置に関するものである。

　特許文献１は、潅水の供給量を制御するためのバルブ開度を、土壌センサが検出する土壌水分量に基づいて制御する技術を開示している。

特開２０２０－９９２１７号公報

　上記制御は、土壌に水が浸みこむ時間を考慮するものではなく、目標値に対して水分量のオーバーシュートが発生し水の無駄遣いが発生する可能性があり、改善の余地がある。

　この明細書における開示の目的は、水の無駄遣いを抑制できる潅水を実施可能な潅水システムおよび制御装置を提供することである。

　この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

　開示された潅水システムの一つは、圃場の植物に対して吐水するために給水が供給されている給水経路と、潅水時に給水経路から圃場の土壌に放出される吐水量を制御する給水弁と、土壌の土壌水分量を検出する土壌センサと、給水弁のバルブ開度を制御する制御装置と、を備え、
　制御装置は、目標閾値と土壌センサによって検出された土壌水分量との偏差に応じて決定したバルブ開度に、給水弁を制御する。

　開示された制御装置の一つは、目標閾値と土壌センサによって検出された土壌水分量との偏差に応じて、土壌への吐水量を制御する給水弁のバルブ開度を決定する処理部と、処理部によって決定されたバルブ開度に制御する制御信号を給水弁に出力する信号出力部とを備える。

　この潅水システムや制御装置は、目標閾値と土壌センサによる土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度を決定し、このバルブ開度に給水弁を制御する。この潅水システムや制御装置は、この偏差に応じて、目標閾値と土壌水分量との乖離を抑えるようにバルブ開度を調整する制御が可能である。この制御により、目標閾値と土壌水分量との乖離を抑えるバルブ開度に制御できるので、目標閾値に対する土壌水分量のオーバーシュートを抑える吐水量に調整できる。したがって、この潅水システムや制御装置は、水の無駄遣いを抑制できる潅水を実施することができる。

第１実施形態の潅水システムの構成図である。監視部を示すブロック図である。給水弁として適用可能なバルブ装置を示す断面図である。バルブ装置が備える駆動部の構成を示す図である。バルブ装置が備えるバルブを示す斜視図である。バルブ装置における回転角度と流量との関係を示す図である。植物への給水経路の一例を示す図である。潅水時の作動を示すフローチャートである。潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。第２実施形態の潅水時の作動を示すフローチャートである。潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。第３実施形態の潅水時の作動を示すフローチャートである。潅水時における、バルブ開度の一例を示すタイミングチャートである。潅水時における、土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。第４実施形態の潅水時の作動を示すフローチャートである。潅水時における、バルブ開度の一例を示すタイミングチャートである。潅水時における、土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。第５実施形態の潅水時の作動を示すフローチャートである。潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。第６実施形態の監視部を示すブロック図である。植物の生長度合と土壌センサとの関係の一例を示す図である。植物の生長度合と土壌センサとの関係の一例を示す図である。潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。第７実施形態の潅水時の作動を示すフローチャートである。潅水時における、バルブ開度および土壌水分量の一例を示すタイミングチャートである。

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

　第１実施形態
　潅水システムの一例を開示する第１実施形態について図１～図１０を参照しながら説明する。以下においては互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示す。この明細書ではｘ方向とｙ方向とによって規定される平面が水平面に沿っている。ｚ方向が鉛直方向に沿っている。図面においては「方向」の記載を省略して、単に、ｘ、ｙ、ｚと表記している。

　＜圃場＞
　潅水システム１０は丘や平野に開墾された野外の圃場２０に適用される。図１に示すように、潅水システム１０が平野に開墾された圃場２０に適用された形態を説明する。この圃場２０の広さは数１０平方メートル～数１０００平方キロメートルになっている。圃場２０にはｘ方向に延びる畝などの生育場所が複数設けられている。これらｘ方向に延びる複数の生育場所がｙ方向で離間して並んでいる。これら複数の生育場所それぞれに植物の種や苗が埋められる。この植物としては、例えば、葡萄、トウモロコシ、アーモンド、ラズベリー、葉菜、綿などがある。潅水システム１０は、ハウスなどの室内に設けられている圃場２０に適用される構成でもよい。したがって、この明細書における圃場２０は、屋外、屋内のいずれに設けられている土壌にも適用可能である。

　１つの生育場所で複数の植物が生育される。複数の植物はｘ方向で並んで１つの列を成している。以下においてはこのｘ方向で列を成して並ぶ複数の植物を植物群と示す。圃場２０では複数の植物群がｙ方向で離間して並んでいる。複数の植物群のｙ方向の最短離間距離は、１つの植物群に含まれる複数の植物のｘ方向の最短離間距離よりも長くなっている。複数の植物群のｙ方向の離間間隔は生育する植物の種類や圃場２０の起伏と気候に応じて種々変更される。複数の植物群のｙ方向の離間間隔は１ｍ～１０ｍほどである。たとえ植物の枝葉がｙ方向に生い茂ったとしても、少なくとも人が２つの植物群の間をｘ方向に移動できる程度の幅が確保されている。

　＜潅水システム＞
　潅水システム１０は給水装置１００と制御装置２００を備えている。給水装置１００は潅水を圃場２０の植物に供給する。制御装置２００は潅水期間において給水装置１００から植物に供給される潅水の供給時刻と量を決定する。制御装置２００は給水装置１００の潅水スケジュールを決定する。潅水システム１０は、潅水時に水漏れ、詰まりなどの異常状態を検出して異常状態が生じた場合の潅水復帰（フェールセーフ）を実施することができる。

　＜給水装置＞
　給水装置１００は、ポンプ１１０、給水配管１３０などを有する。ポンプ１１０は潅水を給水配管１３０に流下させる給水源として機能する。

　＜ポンプ＞
　ポンプ１１０は、常時駆動状態になっている。あるいは、ポンプ１１０は昼間に駆動状態になっている。また、ポンプ１１０の駆動および停止は、制御装置２００によって制御される。ポンプ１１０はタンクやため池に貯水されている潅水を汲み出し、それを給水配管１３０に供給する。潅水は井戸水、河川水、雨水、市水などである。給水配管１３０には、圃場２０に吐水させる潅水の流量を制御可能な複数の給水弁１５が設けられている。これらの給水弁１５のそれぞれが閉状態であり、かつ、給水配管１３０からの潅水の漏れが生じていない場合、給水配管１３０は水で満たされている。この際、給水配管１３０内の水圧は、ポンプ１１０の吐出能力に依存した値、例えばポンプ圧になる。給水弁１５が閉状態から開状態になると、給水配管１３０から圃場２０に潅水が吐出される。潅水の吐水量が時間平均的に安定すると、給水配管１３０内の水圧は、ポンプ圧よりも水圧の低い流動圧になる。

　＜給水配管＞
　給水配管１３０は主配管を含む。主配管はポンプ１１０に連結されている。ポンプ１１０は、主配管に潅水を供給する。潅水は主配管を介して圃場２０に供給される。

　＜主配管＞
　主配管は、縦配管１３３と第１連結管１３４を含む。縦配管１３３はｙ方向に延びている。第１連結管１３４はｘ方向に延びている。縦配管１３３と第１連結管１３４は互いに連結されている。係る構成のために潅水は主配管内をｙ方向およびｘ方向に流れる。図１に示す一例では、１つのポンプ１１０に１つの縦配管１３３が連結されている。このｙ方向に延びる縦配管１３３から複数の第１連結管１３４が延びている。

　図１や図７に示す給水経路の構成は、潅水に係る通路構成の一例に過ぎない。圃場２０に設けられるポンプ１１０と縦配管１３３の数、１つのポンプ１１０に連結される縦配管１３３の数、１つの第１連結管１３４に連結される縦配管１３３の数、および、第１連結管１３４と縦配管１３３のｚ方向の位置は特に限定されない。

　複数の第１連結管１３４はｙ方向で離間して並んでいる。複数の第１連結管１３４のｙ方向の最短離間距離は、複数の植物群のｙ方向の最短離間距離と同等になっている。複数の第１連結管１３４の１つが複数の植物群の１つに設けられている。第１連結管１３４は植物群に含まれる複数の植物の並ぶ方向に沿って延びている。この第１連結管１３４に供給用配管が連結されている。

　潅水システム１０は、第１連結管１３４よりも給水経路の下流に、潅水を放出する複数の分配チューブ１３６を有している。各分配チューブ１３６は、圃場２０の植物に対して潅水を供給する供給部である。各分配チューブ１３６は、圃場２０に設けられた畝に対して潅水を供給できる位置に設置されている。分配チューブ１３６は、内部を流通する水圧に応じて伸縮するように構成されている。分配チューブ１３６は、例えば水圧に応じて弾性変形可能な材質や硬度を有して形成されている。

　分配チューブ１３６には、潅水が流動するチューブの内部と外部とを連通する複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔は、各チューブにおいて、チューブの軸方向に所定間隔をあけて並んで設けられている。また、貫通孔は、各チューブにおいて、チューブの周方向に所定間隔をあけて並んで設けられている構成でもよい。複数の貫通孔の軸方向（例えばｘ方向）における離間間隔は、複数の植物のｘ方向における離間間隔と同等になっている。また、複数の貫通孔の離間間隔と複数の植物の離間間隔は異なっていてもよい。

　＜潅水の流動＞
　ポンプ１１０によって縦配管１３３に供給された潅水は、縦配管１３３内をｙ方向に流れる。この潅水は、縦配管１３３に連結された各第１連結管１３４に供給される。潅水は複数の第１連結管１３４内のそれぞれをｘ方向に流れる。第１連結管１３４内を流れる潅水は、分配チューブ１３６に流下する。潅水は、分配チューブ１３６における各貫通孔から吐出されて、植物に供給される。分配チューブ１３６の各貫通孔から供給された潅水は主として植物の幹やその根本に供給される。

　分配チューブ１３６の貫通孔は、例えば、各分配チューブ１３６において地面と面している部分よりも高い位置に設けられている。この場合には、貫通孔から吐出された潅水は、分配チューブ１３６の中心軸に対して放射する方向に広がり、チューブから離れた位置に散水することができる。

　＜給水弁＞
　給水弁１５は、給水経路において、分配チューブ１３６よりも上流に設けられている。給水弁１５が開状態になると、給水配管１３０と分配チューブ１３６の各貫通孔とが連通する。これにより貫通孔から潅水が吐出される。逆に、給水弁１５が閉状態になると、給水配管１３０と分配チューブ１３６の各貫通孔との連通が遮断される。これにより分配チューブ１３６の貫通孔からの潅水の吐出が止まる。

　給水弁１５は、制御装置２００によってバルブ開度が制御されることにより、分配チューブ１３６の貫通孔から吐水する潅水の流量を制御する。制御装置２００は、給水弁１５のバルブ開度を所定の開度から全開の間にわたって任意の値に制御する。給水弁１５は、下流または上流の圧力を調整して、通過する流量を精密に可変できる流量調整バルブまたは圧力調整バルブである。所定の開度は、少し開いた開度、または開度０％、つまり全閉を含む値に設定される。

　制御装置２００は、給水弁１５のバルブ開度を制御することにより、各貫通孔から吐出される単位時間当たりの吐出流量、または吐出流速を制御する。この制御により、制御装置２００は、分配チューブ１３６から吐出される潅水が分配チューブ１３６から離間して着地する距離である飛水距離または吐出量を制御することができる。飛水距離は、貫通孔を通じて分配チューブ１３６から飛び出した潅水の土壌着地点と分配チューブ１３６との距離である。この飛水距離を制御する技術によれば、潅水を必要としている場所への効率的な潅水を実施でき、節水にも寄与する。給水弁１５は、給水の流下と給水の遮断とを制御する開閉弁であるとともに、給水流量を制御可能な流量調整弁として機能する。

　制御装置２００は、潅水を供給する植物の種類、圃場２０の作土層の範囲などに基づいて潅水の飛水距離を決定する。制御装置２００は、決定した飛水距離が得られるように給水弁１５のバルブ開度を制御する。例えば、給水弁１５のバルブ開度は、植物が根を広く張ったり、作土層が浅く広範囲であったりする場合に、飛水距離を大きくするように制御される。また、給水弁１５のバルブ開度は、植物が根を深く張ったり、作土層が分配チューブ１３６の近くに位置したりする場合に、飛水距離を小さく抑えるように制御される。飛水距離は潅水距離と言い換えることができる。

　＜水圧センサ＞
　水圧センサ１４は、給水配管１３０に含まれる配管に設けられている。水圧センサ１４は、配管内の水圧を検出する圧力センサである。水圧センサ１４で検出された水圧は制御装置２００に出力される。水圧センサ１４は、給水経路において分配チューブ１３６よりも上流部位に設置されている。さらに水圧センサ１４は、給水経路において分配チューブ１３６よりも下流部位に設置されている構成でもよい。

　給水弁１５が閉状態になり、配管内が潅水で満たされると、水圧センサ１４でポンプ圧が検出される。給水弁１５が閉状態から開状態になると、分配チューブ１３６から潅水が吐出される。潅水の吐水量が時間平均的に安定すると、水圧センサ１４で流動圧が検出される。給水弁１５が開状態から閉状態になると、給水配管１３０からの潅水の吐出が止まる。給水配管１３０内の水圧は流動圧からポンプ圧へと徐々に回復する。水圧センサ１４ではこの流動圧からポンプ圧へと徐々に回復する過渡期の水圧が検出される。

　給水配管１３０や給水弁１５に破損が生じ、その破損個所から潅水が漏れている場合、水圧センサ１４で検出される水圧が減少する。これによって破損が生じているか否かを検出することができる。この破損の検出処理は制御装置２００で実行される。潅水システム１０は、水圧センサ１４の代わりに、通路を流れる流体の流量を検出する流量センサを備える構成としてもよい。潅水システム１０は、水圧センサ１４や流量センサの検出値を用いて、給水弁１５のバルブ開度をフィードバック制御する。

　＜制御装置＞
　図１、図２に示すように制御装置２００は、監視部３００、統合通信部４００、情報格納部５００、および統合演算部６００を含む。図面では統合通信部４００をＩＣＤと表記している。制御装置２００は監視部３００を複数有する。複数の監視部３００のそれぞれは、圃場２０における所定の分割エリアに対応している。

　監視部３００には水圧センサ１４で検出された水圧が入力される。監視部３００は、圃場２０の環境に関わる物理量である環境値を検出している。複数の監視部３００それぞれは、水圧と環境値とを統合通信部４００に無線通信によって出力している。

　統合通信部４００は各監視部３００から入力された水圧と環境値を情報格納部５００に無線通信によって出力する。情報格納部５００はこれら水圧と環境値とを格納する。情報格納部５００の一例は、いわゆるクラウドである。統合演算部６００は情報格納部５００に格納された水圧と環境値などの諸情報を読み出す。統合演算部６００は読み出した諸情報を適宜処理し、諸情報や処理結果をユーザのスマートフォンやパソコンのモニタ７００に表示する。

　統合演算部６００はユーザのスマートフォンやパソコンなどに含まれている。統合演算部６００は情報処理演算機器６１０、メモリ６２０、および通信装置６３０を有する。図面では情報処理演算機器６１０をＩＰＣＥ、メモリ６２０をＭＭ、通信装置６３０をＣＤと表記している。情報処理演算機器６１０にはプロセッサが含まれている。情報処理演算機器６１０は潅水処理に関わる演算処理を行う。係る機能は情報処理演算機器６１０に潅水アプリケーションプログラムがダウンロードされることで実現される。統合演算部６００は、クラウド上に実装される演算装置であってもよい。この場合、統合演算部６００と情報格納部５００とを合わせてクラウド上に実装する構成としてもよい。

　メモリ６２０はコンピュータやプロセッサによって読み取り可能な各種プログラムと各種情報を非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。メモリ６２０は揮発性メモリと不揮発性メモリとを有している。メモリ６２０は通信装置６３０に入力された諸情報や情報処理演算機器６１０の処理結果を記憶する。情報処理演算機器６１０は、メモリ６２０に記憶された情報を用いて各種演算処理を実行する。

　通信装置６３０は無線通信機能を備えている。通信装置６３０は受信した無線信号を電気信号に変換して情報処理演算機器６１０に出力する。通信装置６３０は情報処理演算機器６１０の処理結果を無線信号として出力する。以下、情報処理演算機器６１０、メモリ６２０、通信装置６３０を特に区別して表記せずに、総称とする統合演算部６００を用いて第１実施形態の技術内容を説明する。情報処理演算機器６１０は処理演算部に相当する。

　ユーザは、潅水処理や潅水スケジュールに関わるユーザ指示を、タッチパネルやキーボードなどの入力機器８００を用いて統合演算部６００に入力する。統合演算部６００は、このユーザ指示、情報格納部５００から読み出した諸情報に基づいて、潅水処理指令を出力したり潅水スケジュールを決定したりする。ユーザからの指示がない場合、統合演算部６００は諸情報に基づいて潅水スケジュールを自動的に決定する。

　統合演算部６００は、潅水処理指令を検出したり、潅水スケジュールに基づく潅水の供給開始時刻であると判定したりすると、給水弁１５を制御する指示信号を情報格納部５００に出力する。この指示信号は情報格納部５００から統合通信部４００を介して監視部３００に入力される。監視部３００は指示信号に基づいて給水弁１５への給水信号の出力と非出力を制御する。これにより給水弁１５の開閉状態が制御される。この結果、圃場２０への潅水の供給が制御される。指示信号と給水信号のうちの少なくとも一方が制御信号に相当する。

　＜分割エリア＞
　監視部３００は、１個の分配チューブ１３６につき１個設けられている。監視部３００は、所定数の分配チューブ１３６につき１個設けられている構成でもよい。監視部３００は、１つの畝ごとに対応して設けられている構成でもよい。図１に示すように、複数の監視部３００は、給水弁１５および水圧センサ１４とともに、圃場２０においてｘ方向を行方向、ｙ方向を列方向として、行列状に配置されている。

　係る構成により、行方向と列方向とによって区切られる複数の分割エリアのそれぞれに係る環境が、各分割エリアに対応する監視部３００によって個別に監視される。さらに、各分割エリアにおける潅水の供給は、対応する監視部３００によって個別に制御される。

　＜監視部＞
　図２に示すように監視部３００は、制御部３２０などを有している。環境センサ３１０、給水弁１５、水圧センサ１４、水温センサ１６０などは、制御部３２０に電気的に接続されている。図面では環境センサ３１０をＥＳ、給水弁１５をＷＶ、水圧センサ１４をＷＰＳと表記している。

　複数の環境センサ３１０は、複数の分割エリアに対応して、圃場２０で行列配置されている。各環境センサ３１０は、各分割エリアの環境値を検出する。水圧センサ１４は、各分割エリアの水圧を検出する。検出された各分割エリアの環境値および水圧は、情報格納部５００に格納される。

　制御部３２０は、マイコン３３０、通信部３４０、ＲＴＣ３５０、および発電部３６０を含む。マイコンはマイクロコンピュータの略である。ＲＴＣはReal Time Clockの略である。図面では通信部３４０をＣＤＰと表記している。

　マイコン３３０には環境値と水圧が入力される。マイコン３３０はこれら環境値と水圧を、通信部３４０を介して統合通信部４００に出力する。マイコン３３０には統合通信部４００から指示信号が入力される。マイコン３３０はこの指示信号に基づいて給水信号を給水弁１５に出力する。マイコン３３０が演算処理部に相当する。マイコン３３０は、給水弁１５の作動を制御する制御装置である。マイコン３３０は動作モードとしてスリープモードと通常モードを有する。スリープモードはマイコン３３０が演算処理を停止している状態である。通常モードはマイコン３３０が演算処理を実行している状態である。通常モードはスリープモードよりも消費電力が多くなっている。

　通信部３４０は統合通信部４００と無線通信を行っている。通信部３４０はマイコン３３０から出力された電気信号を無線信号として統合通信部４００に出力する。それとともに通信部３４０は統合通信部４００から出力された無線信号を受信して電気信号に変換する。通信部３４０はその電気信号をマイコン３３０に出力する。電気信号に指示信号が含まれている場合、マイコン３３０はスリープモードから通常モードに切り換わる。マイコン３３０は、電気信号を受信する前にウェイクアップしている形態でもよい。

　ＲＴＣ３５０は、時を刻む時計機能と時間を計測するタイマ機能を有する。ＲＴＣ３５０は予め設定された時刻になった場合、または予め設定された時間が経過した場合、マイコン３３０にウェイクアップ信号を出力する。このウェイクアップ信号がスリープモードのマイコン３３０に入力されると、マイコン３３０はスリープモードから通常モードに切り換わる。

　発電部３６０は、太陽電池３６１によって取得した光エネルギーを電気エネルギーに変換している。発電部３６０は監視部３００の電力供給源として機能している。電力供給は、発電部３６０からＲＴＣ３５０に絶えず行われている。これによりＲＴＣ３５０の時計機能とタイマ機能が損なわれることが抑制されている。太陽電池３６１は、一次電池、二次電池に置き換えられる構成でもよい。

　＜環境センサ＞
　圃場２０の分割エリア毎に異なることが想定される環境値の一つとしては土壌水分量がある。環境センサ３１０は、対応する分割エリアにおける環境値を検出する。環境センサ３１０は、土壌水分量等を検出する土壌センサ３１１を含んでいる。複数の土壌センサ３１１は、圃場２０に配置された複数の分割エリアの土壌水分量を検出する。図面では土壌センサ３１１をＳＭＳと表記している。

　圃場２０の起伏や植物の育成状況によっては、分割エリア毎に異なることが想定される環境値の一つとして日射量がある。この明細書では、各環境センサ３１０は日射量を検出する日射センサを備えている。複数の日射センサは、圃場２０における複数の分割エリアの日射量を検出する。

　モニタ７００には、複数の分割エリアにおいて検出された土壌水分量と日射量を行列配置することによって、圃場２０における土壌水分量分布と日射量分布がマップ表示される。同様にモニタ７００には、複数の水圧センサ１４で検出された水圧を行列配置することで、圃場２０における給水配管１３０の水圧分布がモニタ７００にマップ表示される。係るマップ表示処理は統合演算部６００で行われる。

　圃場２０における環境値には、降雨量、温度、湿度、気圧、二酸化炭素濃度および風量が含まれる。これらの環境値を検出するセンサは、レインセンサ、地温センサ、湿度センサ、気圧センサ、ＣＯ２センサおよび風センサなどである。これらは複数の監視部３００のうちの少なくとも１つの環境センサ３１０に含まれている。

　監視部３００の環境センサ３１０には、これら圃場２０全体の環境値を検出する各種センサが含まれている。図面では、地温センサをＧＴＳと表記している。風センサは風量だけではなく風向も検出する構成でもよい。レインセンサ、地温センサ、湿度センサ、気圧センサ、および風センサのうちの少なくとも１つが、圃場２０で行列配置された構成を採用することもできる。

　係る構成は、例えば、圃場２０が広かったり、圃場２０の起伏が激しかったり、圃場２０の気候変化が激しかったりするために、分割エリア毎に降雨量、温度、湿度、気圧、および風量が大きく変化しやすい場合に有効である。これらのセンサで検出された降雨量、温度、湿度、気圧、および風量を行列配置することにより、これら環境値をモニタ７００にマップ表示することが可能になる。これらのセンサの出力は統合通信部４００を介して通信部３４０に出力される。それとともに、これらのセンサの出力は統合通信部４００を介して情報格納部５００に格納される。

　＜土壌水分量＞
　これまでに説明した各種環境値のうち、潅水システム１０が制御する環境値には、土壌水分量が含まれる。潅水システム１０は分割エリア毎に潅水の供給時刻と供給量を制御する。これにより分割エリア毎の土壌水分量が個別に制御される。

　植物は圃場２０の作土層に根を張っている。植物の生育はこの作土層の土壌に含まれる水分量（土壌水分量ともいう）に依存している。土壌水分量が成長阻害水分点を上回ると植物に病害が発生する。土壌水分量が永久しおれ点を下回ると植物のしおれが回復しなくなる。これら成長阻害水分点と永久しおれ点とは植物の種類に応じて異なり、これらの値は情報格納部５００に記憶されている。

　土壌水分量の現在値は土壌センサ３１１で検出される。土壌水分量に関わりのある物理量としては、土壌水分量張力（ｐＦ値）や土壌誘電率（ε）がある。この明細書の土壌センサ３１１はｐＦ値を検出している。

　作土層の土壌水分量は圃場２０の環境変化によって増減する。圃場２０に雨が降ると土壌水分量が増大する。作土層から水が蒸発すると土壌水分量が減少する。また、植物が水分を吸収したり、作土層よりも下層へ水が浸透したりすると土壌水分量が減少する。作土層に降り注がれる雨の量（降雨量）はレインセンサによって検出される。作土層から蒸発する水分量である蒸発量は、日射量、温度、湿度、および風量に依存する。これらは、日射センサ、地温センサ、湿度センサ、および風センサによって検出される。

　植物が単位時間あたりに水分を吸収する吸水量は、植物の種類によって予め推定することができる。単位時間あたりに作土層よりも下層に浸透する水分量は、土壌の水分保持能力によって予め推定することができる。この推定値は情報格納部５００に記憶されている。

　以上に示したように、環境センサ３１０は、作土層の土壌水分量の現在値、環境変化による作土層の土壌水分量の現在値からの増加、および減少予測に関わる予測値のそれぞれを検出する。これらが環境値として情報格納部５００に格納される。情報格納部５００には、植物の成長阻害水分点と永久しおれ点、および植物が単位時間あたりに水分を吸収する吸水量と土壌の水分保持能力が格納されている。上記したユーザからの指示であるユーザ指示は情報格納部５００に格納される。このように、情報格納部５００には潅水スケジュールを決定するための諸情報が格納される。潅水システム１０は、リアルタイムに土壌センサの検出値を確認し、検出値が閾値に到達した場合に潅水を中止するという制御を行う構成でもよい。

　＜マイコン＞
　図２に示すようにマイコン３３０は、取得部３３１、信号出力部３３２、記憶部３３３、および処理部３３４を備えている。図面では取得部３３１をＡＤ、信号出力部３３２をＳＯＵ、記憶部３３３をＭＵ、処理部３３４をＰＵと表記している。取得部３３１には環境センサ３１０で検出された環境値が入力される。取得部３３１には水圧センサ１４で検出された水圧が入力される。取得部３３１とこれら環境センサ３１０および水圧センサ１４のそれぞれとは、電気的に接続されている。

　信号出力部３３２は給水弁１５と電気的に接続されている。給水弁１５のバルブ開度を制御するための制御信号（給水信号）は、信号出力部３３２から給水弁１５に出力される。給水信号の未入力時に給水弁１５は閉状態になっている。給水信号の入力時に給水弁１５は開状態になっている。また、給水弁１５は、給水信号の入力なしの場合、現状を維持し、入力ありの場合、その入力内容に従って、開閉するように構成されてもよい。例えば、制御信号未入力時は、給水弁１５のバルブ開度は維持され、入力時に入力された開度指示の制御信号に応じて給水弁１５のバルブ開度を調整される。

　記憶部３３３はコンピュータやプロセッサによって読み取り可能なプログラムとデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶部３３３は揮発性メモリと不揮発性メモリとを有している。記憶部３３３には処理部３３４が演算処理を実行するためのプログラムが記憶されている。このプログラムには上記した潅水アプリケーションプログラムの少なくとも一部が含まれている。記憶部３３３には処理部３３４が演算処理を実行する際のデータが一時的に記憶される。記憶部３３３には、取得部３３１および通信部３４０のそれぞれに入力される各種データと、その各種データの取得時刻とが記憶される。

　処理部３３４はＲＴＣ３５０からウェイクアップ信号が入力されるとスリープモードから通常モードになる。通常モードにおいて処理部３３４は、記憶部３３３に記憶されているプログラムと各種データとを読み込んで演算処理を実行する。この演算処理は、分配チューブ１３６の貫通孔を通じて飛水した水を所望の潅水位置に到達させるために必要なバルブ開度の演算を含む。処理部３３４は演算部に相当する。この演算は、統合演算部６００の情報処理演算機器６１０によって実行される構成でもよい。

　処理部３３４は取得部３３１に入力された各種センサ信号、通信部３４０に入力された指示信号の取得時刻をＲＴＣ３５０から読み出している。処理部３３４は指示信号と取得時刻とを記憶部３３３に記憶させる。取得時刻の読み出しは、統合通信部４００が各監視部３００から無線でデータを受信した際に統合通信部４００にデータ取得時刻を記録させる構成でもよい。また、情報格納部５００が統合通信部４００から無線でデータを受信した際に情報格納部５００にデータ取得時刻を記録させる構成でもよい。

　処理部３３４は、環境センサ３１０と水圧センサ１４から入力された環境値と水圧、およびそれらの取得時刻を通信部３４０と統合通信部４００とを介して情報格納部５００に格納する。処理部３３４は、情報格納部５００、統合通信部４００、および通信部３４０を介して統合演算部６００から入力された指示信号に基づいて、信号出力部３３２を介して給水弁１５に給水信号を出力する。

　＜通信部＞
　通信部３４０は処理部３３４から入力された電気信号を無線信号に変換する。通信部３４０はこの無線信号を統合通信部４００に出力する。通信部３４０は統合通信部４００から出力された無線信号を電気信号に変換する。通信部３４０はこの電気信号を処理部３３４に出力する。通信部３４０が出力する無線信号には、アドレスとデータとが含まれている。複数の通信部３４０と統合通信部４００との間では、無線信号の送受信が行われる。無線信号に含まれるアドレスは、複数の通信部３４０のうちのいずれから出力されたかを示す識別コードである。換言すれば、無線信号に含まれるアドレスは、複数の処理部３３４のうちのいずれから出力されたかを示す識別コードである。複数の記憶部３３３それぞれに固有のアドレスが保存されている。

　統合通信部４００から出力される無線信号にもアドレスが含まれている。そしてこの無線信号のデータには指示信号が含まれている。この無線信号を各通信部３４０が受信する。この無線信号は各通信部３４０で電気信号に変換される。そしてこの電気信号は各処理部３３４に入力される。複数の処理部３３４のうち、その電気信号に含まれるアドレスと同一のアドレスを保有する処理部３３４のみが、その電気信号に基づく演算処理を実行する。マイコン３３０はスリープモードと通常モードとを交互に繰り返す間欠駆動をする。そのために通信部３４０と統合通信部４００との間での無線通信は頻繁には行われない。

　＜発電部＞
　発電部３６０は太陽電池３６１、蓄電部３６２、電流センサ３６３、および電力センサ３６４を含む。図面では太陽電池３６１をＳＢ、蓄電部３６２をＥＳＵ、電流センサ３６３をＣＳ、電力センサ３６４をＰＳと表記している。太陽電池３６１は光エネルギーを電気エネルギーに変換する。蓄電部３６２はその電気エネルギー（電力）を蓄電する。蓄電部３６２に蓄電された電力は、監視部３００の駆動電力として活用される。

　電流センサ３６３は太陽電池３６１から蓄電部３６２に出力される電流を検出する。電力センサ３６４は蓄電部３６２から出力される電力を検出する。処理部３３４は、検出された電流値と電力値を、通信部３４０と統合通信部４００を介して情報格納部５００に格納している。監視部３００の駆動電力は発電部３６０で発電された電力に依存している。このため、発電部３６０に入射する光量が少ないと、監視部３００の駆動電力が不足することがある。これを避けるために監視部３００のマイコン３３０は間欠駆動を行っている。また、発電部３６０は電流センサを備えていない構成でもよい。

　＜ＲＴＣ＞
　ＲＴＣ３５０は、上記した間欠駆動の時間間隔（駆動周期）が経過するごとにウェイクアップ信号をマイコン３３０に出力している。これによりマイコン３３０はスリープモードと通常モードとを交互に繰り返している。上記の駆動周期は、蓄電部３６２に蓄電された電力量（蓄電量）に応じて統合演算部６００によって決定される。間欠駆動間隔は、蓄電量に応じて統合演算部６００によって決定される。

　統合演算部６００は情報格納部５００に格納された電力に基づいて蓄電量を算出する。統合演算部６００は蓄電量が少ないほどに間欠駆動間隔を長く設定する。統合演算部６００は蓄電量が多いほどに間欠駆動間隔を短く設定する。統合演算部６００は間欠駆動間隔を指示信号に含ませる。この指示信号をマイコン３３０の処理部３３４が取得すると、処理部３３４は間欠駆動間隔を調整する。処理部３３４はＲＴＣ３５０の駆動周期を調整する。圃場２０の環境が数秒単位で極端に変化することはまれである。そのために間欠駆動間隔は数十秒～数十時間単位になっている。これに応じて、無線通信を行う時間間隔も数十秒～数十時間単位になっている。

　＜潅水システムの駆動＞
　潅水システム１０では、複数の監視部３００と統合演算部６００との間での信号の送受信、および情報格納部５００への各種データの保存が行われている。複数の監視部３００と統合演算部６００のそれぞれは、駆動周期毎に処理するサイクルタスクと、突発的に処理するイベントタスクとを実行する。

　これらサイクルタスクとイベントタスクとには処理の優先順位がある。これらタスクの処理タイミングが同一になった場合、サイクルタスクよりもイベントタスクの処理が優先される。サイクルタスクとして、各監視部３００はセンサ処理を実行する。統合演算部６００は更新処理を実行する。イベントタスクとして各監視部３００は、監視処理と給水処理を実行する。統合演算部６００は、潅水処理、ユーザ更新処理、および強制更新処理を実行する。

　＜センサ処理＞
　センサ処理の前において、監視部３００のマイコン３３０はスリープモードになっており、このマイコン３３０にＲＴＣ３５０からウェイクアップ信号が入力される。これによりマイコン３３０はスリープモードから通常モードに切り換わる。そして、マイコン３３０はセンサ処理を実行し始める。センサ処理はマイコン３３０の間欠駆動間隔で実行される。まず、各種センサから入力されるセンサ信号を取得し、さらにＲＴＣ３５０の出力に基づいてセンサ信号の取得時刻を取得する。さらに、取得したセンサ信号と取得時刻それぞれを記憶する。次に、センサ情報としてのセンサ信号と取得時刻を無線通信によって通信部３４０から統合通信部４００に出力する。このセンサ情報は、統合通信部４００によって情報格納部５００に格納される。マイコン３３０はスリープモードに移行し、センサ処理を終了する。

　＜更新処理＞
　統合演算部６００は、更新処理を更新周期が経過するごとに実行する。この更新周期はマイコン３３０の間欠駆動間隔と同程度になっている。まず、情報格納部５００に格納されている諸情報を読み出す。次に、読み込んだ諸情報に基づいて、複数の監視部３００のそれぞれの潅水スケジュールを更新する。また統合演算部６００は各監視部３００においてセンサ処理を更新する。統合演算部６００はセンサ処理を実行するタイミングに相当する、間欠駆動間隔を更新する。統合演算部６００は、その更新した潅水スケジュールと間欠駆動間隔を自身が保有するとともに、情報格納部５００に格納し、更新処理を終了する。以上に示したように、サイクルタスクによって、センサ情報、潅水スケジュール、および、間欠駆動間隔が更新される。

　監視処理、給水処理、および潅水処理のそれぞれは、監視部３００の駆動電力の枯渇を避けるために、昼間に実行される。昼間か否かの判定は、現在時刻と日射センサで検出される日射量などによって検出することができる。

　＜監視処理＞
　監視処理の前において、各監視部３００のマイコン３３０はスリープモードになっている。マイコン３３０には、無線通信によって統合演算部６００から指示信号が入力される。この結果、マイコン３３０は、スリープモードから通常モードに切り換わり、監視処理を実行し始める。

　まず、入力された指示信号とそれの取得時刻を記憶する。次に、指示信号に給水弁１５を閉状態から開状態にする給水指示が含まれているか否かを判定する。給水指示が指示信号に含まれている場合、給水処理を実行する。給水処理においてマイコン３３０は、給水指示にしたがって、給水弁１５に給水信号を出力する。さらにマイコン３３０は、指示信号に含まれている給水時間が経過したか否かを判定する。給水時間が経過していない場合、給水弁１５に対する給水信号の出力を継続する。給水時間が経過した場合、給水信号の出力を停止して給水処理を終了する。

　給水指示が指示信号に含まれていない場合、給水処理を実行せず、指示信号に間欠駆動間隔の更新指示が含まれているか否かを判定する。間欠駆動間隔の更新指示は、統合演算部６００若しくは情報格納部５００から各監視部３００に指示信号として定期的若しくは不定期的に出力されている。間欠駆動間隔の更新指示が指示信号に含まれている場合、マイコン３３０の処理部３３４は、ＲＴＣ３５０のウェイクアップ信号を出力する時間間隔を調整する。

　間欠駆動間隔の更新指示が指示信号に含まれていない場合、センサ処理を実行する。給水処理を実行した場合、センサ処理において潅水供給後の環境値が検出される。給水処理を実行しなかった場合、センサ処理において潅水が供給されていないときの環境値が検出される。この環境値は情報格納部５００に格納される。センサ処理を実行し終えるとマイコン３３０はスリープモードに移行し、監視処理を終了する。監視処理の開始条件は、統合演算部６００からの指示信号に限定されない。ＲＴＣ３５０がマイコン３３０を起動してから、マイコン３３０が処理後、センサデータを統合演算部６００に送る。そして、統合演算部６００からバルブの開度指示とともに次の間欠駆動のタイミングの指示を送る構成でもよい。

　＜潅水処理＞
　統合演算部６００は、潅水処理を、各監視部３００の潅水スケジュールにおいて、潅水を供給するタイミングになるごとに実行する。統合演算部６００は、まず複数の監視部３００のうち、潅水を供給する予定である分割エリアの監視部３００に向けて、給水指示を含む給水信号を出力する。給水指示には、給水信号の出力開始と給水信号の出力時間（給水時間）とが含まれている。この給水指示を受信した監視部３００は、前述した監視処理を実行する。

　統合演算部６００は、監視部３００の監視処理が終了するまで待機状態になる。監視処理が終了した場合、更新処理を実行する。監視処理が終了したか否かの判断は、例えば、監視処理が終了することが見込まれる時間だけ経過したか否かに基づいて行う。監視処理が終了したか否かの判断は、監視部３００に対して問い合わせることによって行うことができる。監視処理の終了判断方法については特に限定されない。

　＜ユーザ更新処理＞
　統合演算部６００は、ユーザ更新処理を、潅水スケジュールや間欠駆動間隔の調整に関わるユーザ指示が入力機器８００から入力された際に実行する。統合演算部６００は、まず、入力されたユーザ指示を情報格納部５００に格納する。次に、前述した更新処理を実行する。以上により、ユーザ指示に基づいて、潅水スケジュールや間欠駆動間隔が更新される。

　＜強制更新処理＞
　統合演算部６００は、強制更新処理を、潅水スケジュールと間欠駆動間隔の更新に関わるユーザ指示が入力された際に実行する。統合演算部６００は、まずセンサ処理の実行を要求する要求指示を含む要求信号を出力する。この要求信号は無線通信によって監視部３００に出力される。次に、更新処理は、監視部３００のセンサ処理が終了するまで待機状態になる。

　センサ処理が終了した場合、前述した更新処理を実行する。センサ処理が終了したか否かの判断は、例えば、センサ処理が終了することが見込まれる時間だけ経過したか否かに基づいて行うことができる。また、センサ処理が終了したか否かを監視部３００に対して問い合わせることによって行うことができる。センサ処理の終了判断方法については特に限定されない。潅水スケジュールと間欠駆動間隔は、ユーザの更新要求時の各種データに基づいて更新される。

　＜個別潅水処理＞
　以上のように、統合演算部６００は、複数の分割エリアそれぞれにおいて潅水スケジュールを決定する。統合演算部６００は、各潅水スケジュールに基づく潅水の供給を制御する。また、各分割エリアでの潅水スケジュールが統合演算部６００によって決定されるものの、各潅水スケジュールに基づく潅水の供給を各監視部３００によって個別に制御する構成を採用してもよい。

　＜独立更新＞
　さらに例示すると、各分割エリアにおける潅水スケジュールを、対応する監視部３００が独立して決定する構成を採用してもよい。係る構成においては、各監視部３００は前述した更新処理を実行する。

　＜天気予報と潅水スケジュール＞
　情報格納部５００には、土壌水分量の現在値と減少変化の予測値、およびユーザ指示が格納される。情報格納部５００には植物の成長阻害水分点と永久しおれ点、植物が単位時間あたりに水分を吸収する吸水量と土壌の水分保持能力が格納されている。これらの他に、情報格納部５００には外部情報源１０００から出力配信される圃場２０の天気予報が格納される。図１においては外部情報源１０００をＥＳＩと表記している。統合演算部６００は、更新処理において、この天気予報を含む諸情報を情報格納部５００から読み出す。統合演算部６００は各監視部３００における潅水スケジュールを決定する。

　＜目標値と推定値＞
　統合演算部６００は、潅水スケジュールを決定するにあたって、土壌水分量の目標値と推定値を算出する。土壌水分量の目標値は、当然ながらにして、成長阻害水分点と永久しおれ点との間の値に設定される。植物の健全な育成を試みるために、土壌水分量の目標値は、理論値である成長阻害水分点と永久しおれ点それぞれからある程度離れた値に設定される。

　統合演算部６００は、この土壌水分量の目標値として、成長阻害水分点側の上限目標値と、永久しおれ点側の下限目標値とを設定する。統合演算部６００は、潅水スケジュールの潅水期間においては、土壌水分量の推定値が上限目標値と下限目標値との間になるように、潅水スケジュールを決定する。降雨によって土壌水分量の推定値が上限目標値を上回ることが予想された場合でも、統合演算部６００は土壌水分量の推定値が成長阻害水分点を超えないように潅水スケジュールを決定する。

　成長阻害水分点と上限目標値との間には乖離がある。この上限乖離幅は、上記した植物の健全な育成を加味するとともに、圃場２０の気候に基づいて決定される。圃場２０の気候には、潅水スケジュールの潅水期間での圃場２０の平均的な降雨量の期待値や、潅水期間での天気予報によって予測される総降雨量が含まれている。潅水期間での圃場２０の平均的な降雨量の期待値は情報格納部５００に格納されている。

　永久しおれ点と下限目標値との間には乖離がある。この下限乖離幅は、植物の健全な育成を加味するとともに、給水装置１００で故障が起きた時に復旧の見込まれる復旧時間や土壌水分量の単位時間あたりの減少量などに基づいて決定される。例えば、下限乖離幅は復旧時間と土壌水分量の単位時間あたりの減少量とを乗算した値に基づいて決定される。復旧時間は情報格納部５００に格納されている。

　例えば外部情報源１０００から１週間分の天気予報が情報格納部５００に格納される場合、統合演算部６００は１週間分の潅水スケジュールを決定する。この１週間の間において、天気予報によって何ら降雨予報がない場合、土壌水分量の推定値は時間経過とともに漸次低下することが予想される。この土壌水分量の推定値の単位時間あたりの減少量は、作土層の土壌水分量の減少変化の予測値に基づいて決定される。以下、表記を簡便とするため、必要に応じて、土壌水分量の推定値を、単に推定値と表記する。

　上記のように、潅水スケジュールは、環境値などに基づく土壌水分量の推定値と天気予報とに基づいて決定される。これによれば、降雨や乾燥などの天候変化によって野外の分割エリアの土壌水分量が植物にとって不適になることを抑制できる。

　統合演算部６００は、潅水スケジュールにおける土壌水分量の推定値が下限目標値に達する時刻に給水を行う。これにより土壌水分量が下限目標値を下回ることを抑制できる。統合演算部６００は、降雨予報時刻と潅漑水の供給時刻とを異ならせる。これによれば、降雨予報よりも降雨量が多かったとしても、土壌水分量が過剰に増大することを抑制できる。また、潅水システム１０は、リアルタイムに土壌センサ３１１の検出値を確認し、検出値が閾値に到達した場合に潅水を中止するという制御を行ってもよい。この場合、土壌水分量の推定値の算出は不要である。

　図３～図５を参照して、給水弁１５に適用可能なバルブ装置の一例について以下に説明する。このバルブ装置は、いわゆるロータリ式のバルブ装置である。このバルブ装置は、１個の流体流入部と３個の流体流出部を備えている。流体流入部に上流の配管を接続し、いずれか１個の流体流出部に分配チューブ１３６を接続することにより、このバルブ装置は潅水システム１０に搭載される。さらに分配チューブ１３６を接続しない流体流出部には閉塞部材を装着することにより、通路を塞ぐように構成すればよい。

　バルブ装置は、図３に示すように、ハウジング９、バルブ９０、駆動部７０、駆動部カバー８０等を備えている。バルブ装置は、バルブ９０がシャフト９２の軸心を中心に回転することにより、バルブ装置の開閉動作を行うボールバルブとして構成されている。この明細書では、シャフト９２の軸心に沿う方向を軸心方向ＤＲａ、軸心方向ＤＲａに直交するとともに軸心方向ＤＲａから放射状に延びる方向を径方向ＤＲｒとして説明する。

　ハウジング９はバルブ９０を収容する収容部である。ハウジング９は、例えば樹脂部材によって形成されている。ハウジング９は、バルブ９０が収容される中空形状のハウジング本体部２１と、ハウジング本体部２１から冷却水を流出させるパイプ部材５０と、ハウジング本体部２１に取り付けられる隔壁部６０とを含んでいる。ハウジング本体部２１は、外観が略直方体形状であって、軸心方向ＤＲａの他方側に開口部を有する有底形状に形成されている。ハウジング本体部２１は、ハウジング本体部２１の外周部分を構成するハウジング外壁部２２を有している。ハウジング外壁部２２は、ハウジング本体部２１の内部に、軸心方向ＤＲａの軸心を有する円柱形状のバルブ収容空間２３を形成している。

　ハウジング外壁部２２には、バルブ収容空間２３に給水を流入させるための入口ポート２５１が形成されている。入口ポート２５１は、円形状に開口して形成され、連結配管１３５に接続されている。入口ポート２５１は、流体流入部に相当する。

　ハウジング外壁部２２は、パイプ部材５０が取り付けられている。ハウジング外壁部２２は、入口ポート２５１を介してバルブ収容空間２３に流入した冷却水をパイプ部材５０に流出させるための第１出口ポート２６１と、第２出口ポート２６２と、第３出口ポート２６３とを有する。第１出口ポート２６１、第２出口ポート２６２、第３出口ポート２６３は、流体流出部に相当する。

　ハウジング外壁部２２におけるハウジング開口面２４は、隔壁部６０が取り付けられている。ハウジング開口面２４は、ハウジング本体部２１において、軸心方向ＤＲａの他方側に配置されている。ハウジング開口面２４は、バルブ収容空間２３とハウジング本体部２１の外部とを連通させるハウジング開口部２４１が形成されている。ハウジング開口部２４１は、ハウジング開口面２４に隔壁部６０が取り付けられることによって閉塞される。

　パイプ部材５０は、それぞれが円筒状に形成された第１パイプ部５１と、第２パイプ部５２と、第３パイプ部５３とを含んでいる。第１パイプ部５１と第２パイプ部５２と第３パイプ部５３とは、パイプ連結部５４によって連結されている。パイプ連結部５４は、第１パイプ部５１と第２パイプ部５２と第３パイプ部５３とを連結させ、パイプ部材５０をハウジング外壁部２２に取り付ける部分である。第１パイプ部５１は、上流側が第１出口ポート２６１の内側に配置されている。第２パイプ部５２は、上流側が第２出口ポート２６２の内側に配置されている。第３パイプ部５３は、上流側が第３出口ポート２６３の内側に配置されている。

　隔壁部６０は、ハウジング開口部２４１を閉塞するとともに、バルブ収容空間２３に収容されたバルブ９０を保持する。隔壁部６０は、軸心方向ＤＲａが板厚方向である円盤状であって、ハウジング開口部２４１に対して軸心方向ＤＲａの他方側から一方側に向かって嵌め込まれるように配置されている。隔壁部６０は、ハウジング開口部２４１に嵌め込まれた際に、隔壁部６０の外周部がハウジング内周面に当接することによって、ハウジング開口部２４１を閉塞する。

　駆動部カバー８０は駆動部７０を収容する。駆動部カバー８０は、樹脂製の中空形状であって、内部に駆動部７０を収容する駆動部空間が形成されている。駆動部カバー８０は、マイコン３３０に接続するためのコネクタ部８１を有している。コネクタ部８１は、バルブ装置をマイコン３３０に接続させるものであって、駆動部７０および回転角センサ７３が接続される端子が内蔵している。

　駆動部７０は、バルブ９０を回転させるための回転力を出力するモータ７１と、モータ７１の出力をバルブ９０に伝動するギア部７２と、ギア部７２の回転角度を検出する回転角センサ７３を含んでいる。モータ７１は、図４に示すように、モータ本体とモータシャフト７１１とウォームギア７１２とモータ側端子とを備えている。モータ７１は、モータ側端子に電力が供給されることでモータ本体が動力を出力可能に構成されている。モータ本体は、略円筒状に形成され、モータ本体の他方側の端部からモータシャフト７１１が突出している。モータ本体から出力した動力は、モータシャフト７１１およびウォームギア７１２を介してギア部７２に出力される。

　ギア部７２は、複数の樹脂製の歯車を有する減速機構で構成されており、ウォームギア７１２から出力された動力をシャフト９２に伝動可能に構成されている。ギア部７２は、第１ギア７２１と、第１ギア７２１と噛み合う第２ギア７２２と、第２ギア７２２と噛み合う第３ギア７２３とを含んでいる。第３ギア７２３にシャフト９２が接続されている。ギア部７２は、第１ギア７２１の外径に比較して第２ギア７２２の外径が大きく形成され、第２ギア７２２の外径に比較して第３ギア７２３の外径が大きく形成されている。

　第１ギア７２１、第２ギア７２２、第３ギア７２３は、それぞれの軸心がウォームギア７１２の軸心に対して直交するように配置されている。第３ギア７２３は、第３ギア７２３の軸心がシャフト９２の軸心と同一軸心上になるように配置されている。第３ギア７２３はシャフト９２が接続されている。駆動部７０は、ウォームギア７１２と第１ギア７２１、第２ギア７２２および第３ギア７２３とバルブ９０とが一体に回転するように構成されており、それぞれの回転が互いに相関関係を有する。これらのギアとシャフト９２とは、それぞれの回転角度が相関関係を有しており、相関関係を有するいずれか１つの構成品の回転角度を他の構成品の回転角度から算出可能に構成されている。

　駆動部カバー８０の内周部において、第３ギア７２３に対向する部位には、第３ギア７２３の回転角度を検出する回転角センサ７３が取り付けられている。回転角センサ７３は、ホール素子を内蔵したホール式センサであって、第３ギア７２３の回転角度を非接触で検出可能に構成されている。回転角センサ７３は、コネクタ部８１を介してマイコン３３０に接続されている。検出された第３ギア７２３の回転角度は、マイコン３３０に送信される。マイコン３３０の処理部３３４は、回転角センサ７３から送信された第３ギア７２３の回転角度に基づいて、バルブ９０の回転角度を算出可能に構成されている。

　シャフト９２およびバルブ９０について図３および図５を参照して説明する。シャフト９２は、駆動部７０が出力する回転力によって、軸心を中心に回転可能に構成されている。シャフト９２は、バルブ９０が接続されており、シャフト９２が回転する際にバルブ９０をシャフト９２と一体に回転させることが可能に構成されている。シャフト９２は、軸心に沿って円柱状に延びて形成されており、バルブ９０の一方側から他方側まで貫通している。シャフト９２は、軸心方向ＤＲａの一方側がハウジング本体部２１のシャフト支持部に接続され、他方側がギア部７２に接続されている。シャフト外周部には、バルブ９０が固定されている。

　バルブ９０は、軸心を中心に回転することにより、出力する流体の流量を調整可能に構成されている。バルブ９０は、内部にシャフト９２が挿入されており、バルブ収容空間２３においてシャフト９２と一体に回転可能に収容されている。バルブ９０は、軸心方向ＤＲａに沿って延びる軸心を有する筒状である。バルブ９０は、それぞれが筒状の第１バルブ９３と第２バルブ９４と第３バルブ９５と、筒状接続部９１４と、筒状バルブ接続部９１５とが連なって形成されている。バルブ９０は、第１バルブ９３と、筒状接続部９１４と、第２バルブ９４と、筒状バルブ接続部９１５と、第３バルブ９５とが軸心方向ＤＲａの一方側から他方側に向かって、この順に並んで配置されている。第１バルブ９３および第２バルブ９４は、筒状接続部９１４を介して接続されている。第２バルブ９４および第３バルブ９５は、筒状バルブ接続部９１５を介して接続されている。

　バルブ９０は、バルブ収容空間２３において、第２バルブ９４および筒状接続部９１４が径方向ＤＲｒにおいて、入口ポート２５１に対向している。バルブ９０は、中央にシャフト９２が挿入される円筒状のシャフト接続部９１６を有する。バルブ９０は、シャフト接続部９１６にシャフト９２が挿入されることによって、シャフト９２に接続される。バルブ９０は、例えば、第１バルブ９３と第２バルブ９４と第３バルブ９５と筒状接続部９１４と筒状バルブ接続部９１５とシャフト接続部９１６とが射出成形によって一体成形されている。

　バルブ９０は、バルブ９０に流入された冷却水を第１出口ポート２６１、第２出口ポート２６２、第３出口ポート２６３に流出させるための弁体である。バルブ９０は、回転することで、第１バルブ９３が第１出口ポート２６１を開閉し、第２バルブ９４が第２出口ポート２６２を開閉し、第３バルブ９５が第３出口ポート２６３を開閉する。

　第１バルブ９３、第２バルブ９４および第３バルブ９５は、それぞれの軸心がシャフト９２の軸心と同一軸心上に配置されている。第１バルブ９３、第２バルブ９４、第３バルブ９５のそれぞれは、軸心方向ＤＲａにおける中央部分が両端側に比較して径方向ＤＲｒの外側に膨らんでいる。第１バルブ９３、第２バルブ９４、第３バルブ９５のそれぞれは、内側を流体が流通可能に構成されている。

　第１バルブ９３は、図５に示すように、外周部を形成する第１バルブ外周部９３１を有し、第１バルブ外周部９３１の内側に第１流路部９６１が形成されている。第１バルブ９３には、流体を第１流路部９６１に流入させる第１内側開口部９３６が形成されている。第１バルブ９３は、バルブ収容空間２３に流入された流体が、第１内側開口部９３６を介して第１流路部９６１に流入する。第１流路部９６１は、バルブ装置における流路部に相当する。

　第１バルブ外周部９３１には、図５に示すように、シャフト９２が回転した際に第１シール開口部５８１を介して第１流路部９６１を第１出口ポート２６１に連通させる第１外周開口部９３４が形成されている。第１バルブ９３は、第１外周開口部９３４が第１出口ポート２６１に連通することによって、第１流路部９６１に流入した流体を第１出口ポート２６１から流出させる。第１バルブ外周部９３１に形成される第１外周開口部９３４は、バルブ外周部に形成される外周開口部に相当する。第１外周開口部９３４は、第１バルブ外周部９３１において、シャフト９２の軸心の周方向に沿って延びて形成されている。第１バルブ９３から装置の流出する流体の流量は、シャフト９２が回転した際における第１外周開口部９３４と第１シール開口部５８１とが重なる面積に応じて調整される。第１内側開口部９３６は、第１バルブ９３の外部と第１流路部９６１とを連通させる連通路として機能する。

　第２バルブ９４は、図５に示すように、外周部を形成する第２バルブ外周部９４１を有し、第２バルブ外周部９４１の内側に第２流路部９６２が形成されている。第２バルブ９４には、軸心方向ＤＲａの一方側に、流体を第２流路部９６２に流入させる第２内側開口部９４６が形成されている。第２バルブ９４は、入口ポート２５１を介してバルブ収容空間２３に流入された流体が第２内側開口部９４６を介して第２流路部９６２を流通可能に構成されている。第２流路部９６２は、バルブ装置における流路部に相当する。

　第２バルブ外周部９４１には、図５に示すように、シャフト９２が回転した際に第２シール開口部５８２を介して第２流路部９６２を第２出口ポート２６２に連通させる第２外周開口部９４４が形成されている。第２バルブ９４は、第２外周開口部９４４が第２出口ポート２６２と連通することによって、第２流路部９６２に流入した流体を第２出口ポート２６２から流出させる。第２バルブ外周部９４１に形成される第２外周開口部９４４は、バルブ外周部に形成される外周開口部に相当する。

　第２外周開口部９４４は、シャフト９２の軸心の周方向に延びるように形成されている。第２バルブ９４から装置の外部へ流出する流体の流量は、シャフト９２が回転した際における第２外周開口部９４４と第２シール開口部５８２とが重なる面積に応じて調整される。第２内側開口部９４６は、第２バルブ９４の外部と第２流路部９６２とを連通させる連通路として機能する。第２内側開口部９４６は、第１内側開口部９３６に対向している。筒状接続部９１４は、第１バルブ９３および第２バルブ９４を接続するためのものである。筒状接続部９１４は、筒状接続部９１４の外周部とハウジング内周面との間に第１バルブ間空間９７を形成している。第１流路部９６１および第２流路部９６２は、第１バルブ間空間９７を介して連通している。

　第２バルブ９４は、内部の略中央にシャフト９２の外周部を覆うシャフト接続部９１６が配置されている。第２バルブ９４は、第２バルブ外周部９４１の軸心方向ＤＲａの他方側に筒状バルブ接続部９１５が接続されている。第２バルブ９４は、第２流路部９６２に流入された流体を筒状バルブ接続部９１５を介して第３バルブ９５に流入可能に構成されている。

　筒状バルブ接続部９１５は、内側に第２バルブ間空間９８が形成されている。第２バルブ間空間９８は、第２流路部９６２および第３流路部９６３に連通している。筒状バルブ接続部９１５は、軸心方向ＤＲａの一方側の外径が第２バルブ９４の軸心方向ＤＲａの他方側の部位の外径と同じ大きさである。筒状バルブ接続部９１５は、軸心方向ＤＲａの他方側の外径が第３バルブ９５の軸心方向ＤＲａの一方側の部位の外径と同じ大きさである。筒状バルブ接続部９１５は、第２バルブ外周部９４１および第３バルブ外周部９５１に連なって形成されている。

　第３バルブ９５は、図５に示すように、第３バルブ９５の外周部を形成する第３バルブ外周部９５１を有し、第３バルブ外周部９５１の内側に第３流路部９６３が形成されている。第３バルブ９５は、第３バルブ外周部９５１における軸心方向ＤＲａの一方側が筒状バルブ接続部９１５に接続されている。第３バルブ９５は、第２流路部９６２に流入された流体が第２バルブ間空間９８を介して第３流路部９６３に流入する。第３流路部９６３は、バルブ装置における流路部に相当する。

　第３バルブ外周部９５１には、図５に示すように、シャフト９２が回転した際に第３シール開口部５８３を介して第３流路部９６３を第３出口ポート２６３に連通させる第３外周開口部９５４が形成されている。第３バルブ９５は、第３外周開口部９５４が第３出口ポート２６３に連通することによって、第３流路部９６３に流入した流体を第３出口ポート２６３から装置の外部に流出させる。第３バルブ外周部９５１に形成される第３外周開口部９５４は、バルブ外周部に形成される外周開口部に相当する。

　第３外周開口部９５４は、第３バルブ外周部９５１において、軸心の周方向に沿って延びて形成されている。第３バルブ９５から装置の外部へ流出する流体の流量は、シャフト９２が回転した際における第３外周開口部９５４と第３シール開口部５８３とが重なる面積に応じて、調整される。シャフト接続部９１６は、筒状であって、挿入されたシャフト９２が固定されることによりバルブ９０とシャフト９２とを接続している。シャフト接続部９１６は、シャフト９２が回転した際に、シャフト９２の回転力をシャフト接続部９１６を介してバルブ９０に伝動する。シャフト接続部９１６は、第２バルブ９４から第３バルブ９５まで軸心方向ＤＲａの他方側に向かって延びて形成されている。

　給水弁１５の作動について説明する。マイコン３３０は、分配チューブ１３６に対して必要な流量を給水するためのバルブ９０の回転角度、すなわちモータ７１の回転角度を算出する。マイコン３３０は、算出したモータ７１の回転角度の情報を給水弁１５に送信する。このとき、分配チューブ１３６に接続しない２個の流体流出部には閉塞部材を装着している。モータ７１の回転角度の演算は、統合演算部６００の情報処理演算機器６１０によって実行される構成でもよい。

　給水弁１５は、マイコン３３０から受信した回転角度の情報に基づいて、モータ７１を回転させる。給水弁１５は、モータ７１を回転させることで、ギア部７２およびシャフト９２を介してバルブ９０を回転させ、第１外周開口部９３４、第２外周開口部９４４、第３外周開口部９５４から必要な流量の流体を流出させる。

　例えば、分配チューブ１３６に連通させる流体流出部として第１出口ポート２６１を採用した場合について説明する。給水弁１５は、バルブ９０を回転させることで、第１バルブ９３の第１外周開口部９３４を第１出口ポート２６１に連通させる。給水弁１５は、バルブ９０の回転位置を調整することによって、第１外周開口部９３４と第１シール開口部
５８１との重なる面積を調整する。給水弁１５は、入口ポート２５１からバルブ収容空間２３に流入した流体を第１内側開口部９３６を介して第１流路部９６１に流入させ、第１外周開口部９３４から第１出口ポート２６１へ流出させる。マイコン３３０は、第１外周開口部９３４と第１シール開口部５８１との重なり面積であるバルブ開度を制御することにより潅水の飛水距離を制御して、必要な位置に潅水を供給する。

　例えば、分配チューブ１３６に連通させる流体流出部として第２出口ポート２６２を採用した場合について説明する。給水弁１５は、バルブ９０を回転させることで、第２バルブ９４の第２外周開口部９４４を第２出口ポート２６２に連通させる。給水弁１５は、バルブ９０の回転位置を調整することによって、第２外周開口部９４４と第２シール開口部５８２との重なる面積を調整する。給水弁１５は、入口ポート２５１からバルブ収容空間２３に流入した流体を第２内側開口部９４６を介して第２流路部９６２に流入させ、第２外周開口部９４４から第２出口ポート２６２へ流出させる。マイコン３３０は、第２外周開口部９４４と第２シール開口部５８２との重なり面積であるバルブ開度を制御することにより潅水の飛水距離を制御して、必要な位置に潅水を供給する。

　例えば、分配チューブ１３６に連通させる流体流出部として第３出口ポート２６３を採用した場合について説明する。給水弁１５は、バルブ９０を回転させることで、第３バルブ９５の第３外周開口部９５４を第３出口ポート２６３に連通させる。給水弁１５は、バルブ９０の回転位置を調整することによって、第３外周開口部９５４と第３シール開口部５８３との重なる面積を調整する。給水弁１５は、入口ポート２５１からバルブ収容空間２３に流入した流体を第２バルブ９４の第２流路部９６２を介して第３流路部９６３に流入させ、第３外周開口部９５４から第３出口ポート２６３へ流出させる。マイコン３３０は、第３外周開口部９５４と第３シール開口部５８３との重なり面積であるバルブ開度を制御することにより潅水の飛水距離を制御して、必要な位置に潅水を供給する。これらのバルブ開度の制御は、統合演算部６００の情報処理演算機器６１０によって実行される構成でもよい。

　給水弁１５は、回転角センサ７３が第３ギア７２３の回転角度を検出し、検出した回転角度の情報をマイコン３３０にフィードバックすることによって、モータ７１の回転角度を調整する。

　図６のグラフを参照して、シャフト９２の回転角度とバルブ装置の流量との関係を説明する。図６は、モータ７１の回転角度ＲＡを横軸とし、バルブ装置から流出する流体の流量ＦＲを縦軸としている。図６において、ＦＯ１は第１バルブ９３であり、ＦＯ２は第２バルブ９４であり、ＦＯ３は第３バルブ９５である。図６において、ＦＳはバルブ開度が全開状態であることを示し、ＦＣはバルブ開度が全閉状態であることを示し、ＭＯはバルブ開度が中間開度であることを示している。中間開度は、全閉状態と全開状態の間の開度である。図６における実線のグラフは、第３バルブ９５から流出する流体の流量と回転角度との関係を示している。図６における破線のグラフは、第２バルブ９４から流出する流体の流量と回転角度との関係を示している。図６における一点鎖線のグラフは、第１バルブ９３から流出する流体の流量と回転角度との関係を示している。

　図６に示すように、回転角度０度付近では第３バルブ９５が全開状態で、他のバルブは全閉状態であり、第３バルブ９５のみを通じて流体が装置外部へ流出する。この状態から回転角度を大きくしていくと第３バルブ９５が中間開度に移行し、さらに回転角度を大きくすると３個のバルブすべてが全閉状態になる。

　３個のバルブすべてが全閉状態から回転角度を大きくしていくと、第２バルブ９４のみが中間開度を介して全開状態に移行する。さらに回転角度を大きくすると、第１バルブ９３が中間開度を介して全開状態に移行して、第１バルブ９３と第２バルブ９４が全開状態になる。この状態から回転角度を大きくすると、第２バルブ９４が中間開度を介して全閉状態に移行して、第２バルブ９４と第３バルブ９５が全閉状態になる。さらに回転角度を大きくしていくと、第１バルブ９３が中間開度を介して全閉状態に移行して、すべてのバルブが全閉状態になる。

　以上のように、回転角度に応じて、各バルブの開度が変移して各バルブから流出する流体流量が変化するようになる。潅水システム１０における各給水弁１５は、３個のバルブのうちの一つのみから流体を供給する構成により、回転角度に応じて圃場２０への飛水距離および給水量を制御する。

　次に、植物の生育に対する悪影響を抑えた潅水を実施するための潅水システム１０の作動について図７～図１０を用いて説明する。図７は、給水源、給水経路、給水弁、土壌に設置された土壌センサを備える潅水システムの一例を示している。図７に示す給水経路は、第１連結管１３４を介さないで縦配管１３３と分配チューブ１３６とを連結した例を示している。縦配管１３３は、複数の分配チューブ１３６に至る複数の通路に接続されている。複数の通路のそれぞれは、分配チューブ１３６と縦配管１３３とを連結する通路である。各分配チューブ１３６と縦配管１３３との間の通路には、給水弁１５が設けられている。

　各分配チューブ１３６は、複数の貫通孔を介して、対応する畝に対して潅水を吐水できる位置に設けられている。縦配管１３３は、複数の分配チューブ１３６の一方端部に至る複数の通路に連通している。一方端部側の通路は、給水源からの給水が流下する縦配管１３３と分配チューブ１３６の一方端部とを連通している通路である。給水弁１５は、分配チューブ１３６の一方端部から他方端部へ向けて流下する一方端部側からの給水の圧力を制御する。

　水圧センサ１４は、分配チューブ１３６の貫通孔へ向けて流下する通路において給水に関する給水情報を検出する。また水圧センサ１４は、分配チューブ１３６に対して上流に設けられている構成でもよいし、最下流に位置する貫通孔よりもさらに下流に設けられている構成でもよい。信号出力部３３２は、水圧センサ１４が検出した給水情報を用いたフィードバック制御によってバルブ開度を制御する制御信号を給水弁１５に出力する。制御装置２００は、水圧センサ１４が検出する給水圧力を用いて、各分配チューブ１３６における吐水流量を求めることができる。

　縦配管１３３は、各給水弁１５の入口ポート２５１に至る通路に連結されている。各分配チューブ１３６は、各給水弁１５における流体流出部の一つである第１パイプ部５１に至る通路に連結されている。この場合、他の流体流出部である第２パイプ部５２と第３パイプ部５３は、閉塞部材によって閉塞されている。

　各分配チューブ１３６に対応する畝には、複数の土壌センサ３１１が設置されている。複数の土壌センサ３１１は、分配チューブ１３６の延びる方向に間隔をあけて土壌に設置されている。図２に示すように、監視部３００のマイコン３３０には、土壌センサ３１１によって検出された検出値が出力される。処理部３３４は、この検出値に基づいて土壌の各部位に含まれる百分率の水分量を検出できる。処理部３３４は、土壌センサ３１１によって検出された土壌水分量に応じて、潅水を開始するか否かを判定する。処理部３３４は、土壌センサ３１１によって検出された土壌水分量に応じて、給水弁１５のバルブ開度を設定する。信号出力部３３２は、バルブ開度の設定値に基づいた制御信号を給水弁１５に出力する。

　潅水システム１０は、潅水処理を行う際に、図８のフローチャートに示す処理を実行する。図８は、潅水指令時の作動の一例を示すフローチャートである。制御装置２００は、例えば監視部３００や統合演算部６００によって、図８に示す処理を実行する。以下、代表して監視部３００が各処理を実行する例について説明する。

　統合演算部６００は、潅水を実施する分割エリアに対応する監視部３００に対して潅水実施命令を出力する。この状態では給水弁１５は、閉状態に制御されている。統合演算部６００から出力された潅水処理に係る信号を受信した監視部３００のマイコン３３０は、図８に示す処理を実行する。図８に示す処理は、潅水時刻が到来するタイミングで、または潅水実施命令が出力されたタイミングで実行されて、例えば１日のうち数回繰り返される。図８に示す処理は、例えば、潅水実施のタイマ到来、潅水スケジュールによる潅水実施タイミング、ユーザの手動による潅水命令のいずれかであった場合に開始される。

　処理部３３４は、ステップＳ１００において第１閾値を設定する。第１閾値は、記憶部３３３に記憶されている。第１閾値は、潅水処理の終了条件の一つである基準値であって植物の生長のために必要な土壌水分量の目標閾値であり、例えば土壌中の水分量比率を示す百分率で示される。検出された土壌水分量が第１閾値を下回る場合は、植物の生長のために必要な水分量が土壌に含まれていない状態である。取得部３３１は、ステップＳ１１０において、土壌センサ３１１によって検出された土壌の水分量を取得する。処理部３３４は、ステップＳ１２０において、土壌水分量の検出値が第１閾値を下回るか否かを判定する。

　土壌水分量の検出値が第１閾値以上である場合は、潅水を実施することなく図８のフローチャートを終了する。土壌水分量が第１閾値を下回る場合、マイコン３３０は、ステップＳ１３０において、水分量の検出値と第１閾値の偏差に応じて給水弁１５のバルブ開度ＶＴを設定する。バルブ開度ＶＴは、明細書に開示の目的を達成可能な目標潅水量を実現するために算出される目標のバルブ開度である。バルブ開度ＶＴは、水分量の検出値と第１閾値の偏差が大きいほど大きな開度に設定されて、分配チューブ１３６からの吐水量が増大する。バルブ開度ＶＴは、水分量の検出値と第１閾値の偏差が小さいほど小さな開度に設定されて、分配チューブ１３６からの吐水量が絞られる。ステップＳ１４０において、信号出力部３３２は、設定されたバルブ開度ＶＴに基づいた制御信号を給水弁１５に出力する。これにより、バルブ開度ＶＴに設定された給水弁１５によって、分配チューブ１３６からの吐水量が制御されて、植物への潅水を開始する。

　取得部３３１は、ステップＳ１５０で潅水時間中に土壌センサ３１１によって検出された土壌水分量を取得する。処理部３３４は、ステップＳ１６０において、第１閾値と土壌水分量の検出値との偏差が所定値以上であるか否かを判定する。所定値は、記憶部３３３に記憶されている。所定値は、土壌水分量の検出値が第１閾値をわずかに上回った場合に潅水を流量できるように、ゼロに近い小さな値に設定されている。バルブ開度ＶＴに制御された潅水は、ステップＳ１６０で、第１閾値と土壌水分量の検出値との偏差が所定値以上であると判定されるまで継続する。マイコン３３０は、第１閾値と土壌水分量の検出値との偏差が所定値以上になると、ステップＳ１７０でバルブ開度を全閉に制御して、潅水を終了する。これにより、図８に示すフローチャートを終了する。

　以下、ステップＳ１３０～ステップＳ１７０で実施される潅水制御の例について、図９～図１０を参照して説明する。

　図９は、潅水時におけるバルブ開度および土壌水分量のタイミングチャートの一例として、第１実施形態の制御と比較例の制御とを示している。図９の上チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に百分率のバルブ開度を規定したタイミングチャートである。図９の下チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に土壌に含まれる百分率の水分量を規定したタイミングチャートである。

　図９の実線は第１実施形態の制御を示し、図９の二点鎖線は比較例の制御を示している。図９に示す第１実施形態は、比較例に対してバルブ開度を大きくする制御を行う例である。比較例は、図９の上チャートの二点鎖線で示すように、給水弁が小さいバルブ開度ＶＣに制御されて、少ない吐水量の潅水を提供する例である。

　図９の下チャートの二点鎖線で示すように、比較例では、土壌に含まれる水分量が、潅水の開始時刻Ｔ１に対してＴ２－Ｔ１（分）遅れて初期値Ｗ２から上昇し始める。これは、潅水が、開始時刻から土壌センサで検出されるまでに時間遅れが生じるためである。そして土壌センサが検出する土壌水分量が時刻Ｔ３で第１閾値ＴＨ１を上回ると、バルブ開度はＶ０の閉状態に制御されて潅水を終了する。このように比較例では、少ない吐水量での潅水であるため、潅水時間がＴ３－Ｔ１（分）になり、第１実施形態の制御に対して潅水時間が長くなる。比較例では、吐水量が少なく、水が土壌に少しずつ浸みこみ拡散したり、土壌センサに到達するまでに蒸発したりするため、総潅水量が多くなりやすい。

　図９に示す第１実施形態の制御において、処理部３３４は、バルブ開度の設定値ＶＴを、以下の数式（１）によって求める。数式（１）は、演算プログラムに含まれており、または記憶部３３３に記憶されている。ｋ１は定数である。ＴＨ１は第１閾値である。Ｗ１は、潅水実施直前また潅水初期における土壌に含まれる百分率の水分量であり、土壌センサ３１１によって検出される。

　［数１］
　ＶＴ＝ｋ１×（ＴＨ１－Ｗ１）　・・・（１）
　このように処理部３３４は、数式（１）を用いて、土壌水分量の検出値と第１閾値の偏差に応じて給水弁１５のバルブ開度ＶＴを決定する。このようにバルブ開度ＶＴは、土壌水分量の検出値と第１閾値の偏差に比例した値に設定される。

　第１実施形態の制御では、図９の上チャートの実線で示すように、給水弁がＶＣよりも大きいバルブ開度ＶＴに制御されて、比較例よりも多い吐水量の潅水を提供する。図９の下チャートの実線で示すように、第１実施形態の制御では、土壌に含まれる水分量が、潅水の開始時刻Ｔ１に対して、Ｔ２の少し前で初期値Ｗ１から上昇し始める。第１実施形態の制御では、ＶＣよりも大きいバルブ開度ＶＴに制御されるので、潅水が開始時刻から土壌センサで検出されるまでに時間遅れを比較例に対して短くできる。そして土壌センサが検出する土壌水分量が時刻Ｔ２で第１閾値ＴＨ１を上回ると、バルブ開度はＶ０の閉状態に制御されて潅水を終了する。

　このように第１実施形態の制御では、比較例に対して、吐水量の時間変化率が大きい潅水であるため、潅水時間がＴ２－Ｔ１（分）になり短くできる。第１実施形態の制御では、吐水量の時間変化率が大きく、水が重力方向に浸透しやすいため、比較例に対して潅水時間を短くできる。また、第１実施形態の制御では、潅水が、開始時刻から土壌センサで検出されるまでに時間遅れを小さくできる。図９に示す第１実施形態の制御によれば、潅水時間の短時間化と、潅水開始から潅水検出時間までの短時間化とが図れ、水の無駄遣いを抑制可能な潅水を実施できる。

　次に、ステップＳ１３０～ステップＳ１６０で実施される潅水制御の例について、図１０を参照して説明する。図１０は、潅水時におけるバルブ開度および土壌水分量のタイミングチャートの一例として、第１実施形態の制御と比較例の制御とを示している。図１０の上チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に百分率のバルブ開度を規定したタイミングチャートである。図１０の下チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に土壌に含まれる百分率の水分量を規定したタイミングチャートである。

　図１０の実線は第１実施形態の制御を示し、図１０の二点鎖線は比較例の制御を示している。図１０に示す第１実施形態は、比較例に対してバルブ開度を小さくする制御を行う例である。比較例は、図１０の上チャートの二点鎖線で示すように、給水弁が大きいバルブ開度ＶＣに制御されて、多い吐水量の潅水を提供する例である。

　図１０の下チャートの二点鎖線で示すように、比較例では、土壌センサが検出する土壌水分量が時刻Ｔ２で第１閾値ＴＨ１を上回ると、バルブ開度はＶ０の閉状態に制御されて潅水を終了する。このとき土壌に含まれる水分量は、第１閾値ＴＨ１を大きく超えるＷ３まで到達する。これは、潅水時の吐水量が多く土壌水分量の時間変化率が大きいため、土壌の水分量が第１閾値ＴＨ１をオーバーシュートして過剰になってしまうからである。このように比較例では、大量の吐水量を提供する潅水であるため、土壌水分量が一気に第１閾値を超過してしまい、総潅水量が多くなりやすい。

　図１０に示す第１実施形態の制御において、処理部３３４は、バルブ開度の設定値ＶＴを、以下の数式（２）によって求める。数式（２）は、演算プログラムに含まれており、または記憶部３３３に記憶されている。ｋ１、ＴＨ１、Ｗ１は前述と同様の値である。

　［数２］
　ＶＴ＝ｋ１×（ＴＨ１－Ｗ１）　・・・（２）
　このように処理部３３４は、数式（２）を用いて、土壌水分量の検出値と第１閾値の偏差に応じて給水弁１５のバルブ開度ＶＴを決定する。バルブ開度ＶＴは、土壌水分量の検出値と第１閾値の偏差に比例した値に設定される。

　第１実施形態の制御では、図１０の上チャートの実線で示すように、給水弁がＶＣよりも小さいバルブ開度ＶＴに制御されて、比較例よりも少ない吐水量の潅水を提供する。図１０の下チャートの実線で示すように、第１実施形態の制御では、土壌に含まれる水分量が、潅水の開始時刻Ｔ１に対して遅れたＴ３の少し前で初期値Ｗ１から上昇し始める。第１実施形態の制御では、ＶＣよりも小さいバルブ開度ＶＴに制御されるので、潅水が土壌センサで検出されてからの土壌水分量の時間変化率を比較例に対して小さくできる。そして、土壌センサが検出する土壌水分量が時刻Ｔ３で第１閾値ＴＨ１を上回ると、バルブ開度はＶ０の閉状態に制御されて潅水を終了する。

　このように第１実施形態の制御では、比較例に対して、吐水量の時間変化率が小さい潅水であるため、土壌の水分量が第１閾値ＴＨ１を大きく超えない潅水を実施できる。図１０に示す第１実施形態の制御によれば、潅水量を抑えて土壌水分量の過剰状態を回避できるので、水の無駄遣いを抑制可能な潅水を実施できる。

　また、処理部３３４は、記憶部３３３に記憶している特性データと土壌センサ３１１の検出値とから、バルブ開度ＶＴを求めるように構成されてもよい。特性データは、土壌水分量と、バルブ開度や吐水量に関する情報との相関関係を示したデータである。あるいは制御装置２００は、統合通信部４００を介して外部から、この種の特性データを取得する構成としてもよい。

　第１実施形態の潅水システム１０は、圃場２０の植物に対して吐水するために給水が供給されている給水経路と、潅水時に給水経路から圃場２０の土壌に放出される吐水量を制御する給水弁１５とを備える。潅水システム１０は土壌の土壌水分量を検出する土壌センサ３１１と、給水弁１５のバルブ開度を制御する制御装置とを備える。制御装置は、目標閾値と土壌センサ３１１によって検出された土壌水分量との偏差に応じて決定したバルブ開度に、給水弁１５を制御する。

　制御装置は、処理部３３４と、処理部３３４によって決定されたバルブ開度に制御する制御信号を給水弁１５に出力する信号出力部３３２とを備える。処理部３３４は、目標閾値と土壌センサ３１１によって検出された土壌水分量との偏差に応じて、土壌への吐水量を制御する給水弁１５のバルブ開度を決定する。

　潅水システム１０や制御装置は、目標閾値と土壌センサ３１１による土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度を決定し、このバルブ開度に給水弁１５を制御する。潅水システム１０や制御装置は、この偏差に応じて、目標閾値と土壌水分量との乖離を抑えるようにバルブ開度を調整する制御が可能である。このため、目標閾値に対する土壌水分量のオーバーシュートを抑える吐水量に調整できる。したがって、潅水システム１０や制御装置は、水の無駄遣いを抑制できる潅水を実施できる。

　制御装置は、目標閾値と土壌センサ３１１の検出値との偏差に比例してバルブ開度を決定する。これにより、潅水供給量の立ち上がりを速めて、潅水開始から土壌センサ３１１によって潅水が検出されるまでのタイムラグを短縮した潅水処理を実施することができる。このため、潅水開始から終了までの潅水時間を抑制でき、水の使用量を抑える、ポンプの作動、通信時間、バッテリの電力消費などの省力化が図れる。

　制御装置は、目標閾値と土壌センサ３１１の検出値との偏差が小さい場合にはバルブ開度を小さい値に決定する。これにより、土壌水分量が目標閾値を大きく超過するような潅水供給を防ぐ潅水を提供できる。

　第２実施形態
　第２実施形態について図１１～図１３を参照して説明する。第２実施形態の潅水システム１０は、第１実施形態に対して、図１１に示すフローチャートにしたがった潅水制御を実施する点が相違する。第２実施形態の潅水システム１０は、第１実施形態の図８に示す制御に対して、前回の潅水における土壌水分量の検出値を用いてバルブ開度を決定する点が相違する。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

　制御装置２００は、例えば監視部３００や統合演算部６００によって、図１１に示す制御を実行する。図１１に示す制御は、第１実施形態の図８に示す制御に対して、ステップＳ２００、Ｓ２２０～Ｓ２３５、Ｓ２７０が相違する。ステップＳ２０５、Ｓ２１０、Ｓ２４０、Ｓ２５０～Ｓ２６５の処理は、それぞれステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１４０～Ｓ１７０の処理と同様である。図１１に示す制御は、図８に示す制御を終了する前にステップＳ２７０の処理を実行し、図８に示す制御を行う前にステップＳ２００の処理を実行する。さらに図１１に示す制御は、図８に示すステップＳ１１０とＳ１２０の間に、ステップＳ２２０～Ｓ２３５の処理を実行する。図１１に示すステップＳ２４５は、図８に示すステップＳ１３０に対して、バルブ開度ＶＴを求めるための数式が相違する。

　図１１に示す処理は、潅水時刻が到来するタイミングで、または潅水実施命令が出力されたタイミングで実行されて、例えば１日のうち数回繰り返される。マイコン３３０は、ステップＳ２６５で潅水処理を終了した後に、ステップＳ２７０で今回の潅水処理における潅水時間、潅水量、土壌水分量などを記憶部３３３に記録する。ステップＳ２７０で今回の潅水処理に関する各種データを過去データとして記録すると、図１１のフローチャートを終了する。

　マイコン３３０は、図１１に示す制御を開始すると、まずステップＳ２００で前回の潅水処理について記録した過去データを読み出す。ステップＳ２０５、Ｓ２１０の処理後、処理部３３４はステップＳ２２０で第１閾値と前回潅水終了後の土壌水分量の検出値との偏差が所定値以上か否かを判定する。この所定値は、記憶部３３３に記憶されている。ステップＳ２２０で偏差が所定値以上である場合には、ステップＳ２２５で前回潅水終了後の土壌センサ３１１による検出値を用いてバルブ開度ＶＴを設定する。処理部３３４は、第１閾値と前回潅水終了後の土壌水分量の検出値との偏差に応じて給水弁１５のバルブ開度ＶＴを設定する。

　ステップＳ２２０でこの偏差が所定値未満である場合には、処理部３３４はステップＳ２３０で最適潅水時間を設定する。最適潅水時間は、前回の潅水処理における潅水時間に対して、所定時間分短く補正した潅水時間に設定される。処理部３３４は、ステップＳ２３５で最適潅水時間と前回測定した潅水時間との偏差に応じてバルブ開度ＶＴを設定する。このようにステップＳ２２５、Ｓ２３５の処理は、第１閾値と過去の潅水における土壌センサの検出値との偏差に応じて、給水弁１５のバルブ開度ＶＴを設定する。

　処理部３３４は、ステップＳ２４０において、土壌センサ３１１によって検出される現在の土壌水分量が第１閾値を下回るか否かを判定する。現在の土壌水分量の検出値が第１閾値以上である場合は、潅水を実施することなく図１１のフローチャートを終了する。現在の土壌水分量が第１閾値を下回る場合、マイコン３３０は、ステップＳ２４５において今回の潅水実施に適したバルブ開度ＶＴを求める。このバルブ開度ＶＴの求める方法については、図１２、図１３を参照した潅水制御の説明の中で後述する。

　ステップＳ２４５～ステップＳ２６０で実施される潅水制御は、図１２や図１３のタイミングチャートに示す例のようになる。以下に図１２、図１３を参照して潅水制御の例について説明する。

　図１２は、潅水時におけるバルブ開度および土壌水分量のタイミングチャートの一例として、今回の潅水制御と前回の潅水制御とを示している。図１２の上チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に百分率のバルブ開度を規定したタイミングチャートである。図１２の下チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に土壌に含まれる百分率の水分量を規定したタイミングチャートである。

　図１２の実線は今回の潅水制御を示し、図１２の破線は前回の潅水制御を示している。図１２に示す今回の潅水制御は、前回の潅水制御に対してバルブ開度を小さくする処理を行う例である。今回の潅水制御は、前回の潅水制御に対して、給水弁が小さいバルブ開度ＶＴに補正されて少ない吐水量の潅水を提供し、土壌水分量のオーダーシュートを抑制する例である。

　図１２の下チャートの破線で示す前回の潅水では、土壌水分量が時刻Ｔ２で第１閾値ＴＨ１に到達するとバルブ開度はＶ０の閉状態に制御されて潅水を終了する。このとき土壌に含まれる水分量は、第１閾値ＴＨ１を大きく超えるＷ１Ａまで到達する。これは、前回の潅水時の吐水量が多く土壌水分量の時間変化率が大きいため、土壌水分量が第１閾値ＴＨ１を過剰にオーバーシュートしてしまうからである。このように前回の潅水では、大量の吐水量を提供する潅水であるため、土壌水分量が一気に第１閾値を超過してしまい、総潅水量が多くなりやすい。

　図１２に示す今回の潅水制御において、処理部３３４は、バルブ開度の設定値ＶＴを以下の数式（３）、数式（４）によって求める。数式（３）や数式（４）は、演算プログラムに含まれており、または記憶部３３３に記憶されている。ＴＨ１は、前述した第１実施形態と同様の値である。Ｗ１は、前回の潅水や今回の潅水について、潅水実施直前また潅水初期における土壌に含まれる百分率の水分量である。Ｗ１Ａは、前回の潅水終了後における百分率の土壌水分量であり、第１閾値ＴＨ１に対してオーバーシュートした過剰な水分量である。ｋ１、ｋ２は、土壌の濡れ度合いをバルブ開度に変換するための係数である。ｋ１（１）は、補正１回目の変換係数である。今回潅水のバルブ開度設定では、数式（３）に示すように、前回潅水に対して補正１回目の変換係数を用いることになる。さらに次回潅水時にバルブ開度設定を行う場合には、補正２回目の変換係数を用いることになる。したがって、数式（３）のｋ１（１）はｋ１（２）に置き換わり、数式（４）における、ｋ１（１）はｋ１（２）に置き換わり、ｋ１（０）はｋ１（１）に置き換わる。

　［数３］
　ＶＴ＝ｋ１（１）×（ＴＨ１－Ｗ１）　・・・（３）

　［数４］
　ｋ１（１）＝ｋ１（０）－ｋ２×（Ｗ１Ａ－ＴＨ１）／１００　・・・（４）
　このように処理部３３４は、数式（３）、数式（４）を用いた補正により、過去の土壌水分量の検出値と第１閾値の偏差に応じて給水弁１５のバルブ開度ＶＴを決定する。

　今回の潅水制御では、図１２の上チャートの実線で示すように、給水弁がＶ１よりも小さいバルブ開度ＶＴに補正されて、前回の潅水よりも少ない吐水量を提供する。図１２の下チャートの実線で示すように、今回の潅水制御では、土壌に含まれる水分量が、潅水の開始時刻Ｔ１に対して遅れたＴ２の少し前で初期値Ｗ１から上昇し始める。今回の潅水では、Ｖ１よりも小さいバルブ開度ＶＴに制御されるので、潅水が土壌センサで検出されてからの土壌水分量の時間変化率を前回の潅水に対して小さくできる。そして、土壌センサが検出する土壌水分量が時刻Ｔ２で第１閾値ＴＨ１を上回ると、バルブ開度はＶ０の閉状態に制御されて潅水を終了する。

　このように今回の制御では、前回の制御に対して、吐水量の時間変化率が小さい潅水であるため、土壌の水分量が第１閾値ＴＨ１を大きく超えない潅水を実施できる。図１２に示す今回の潅水制御によれば、潅水量を抑えて土壌水分量の過剰状態を回避できるので、水の無駄遣いを抑制可能な潅水を実施できる。

　次に、ステップＳ２４５～ステップＳ２６０で実施される潅水制御の一例について、図１３を参照して説明する。図１３は、潅水時におけるバルブ開度および土壌水分量のタイミングチャートの一例として、今回の潅水制御と前回の潅水制御とを示している。図１３の上チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に百分率のバルブ開度を規定したタイミングチャートである。図１３の下チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に土壌に含まれる百分率の水分量を規定したタイミングチャートである。

　図１３の実線は今回の潅水制御を示し、図１３の破線は前回の潅水制御を示している。図１３に示す今回の潅水制御は、前回の潅水制御に対してバルブ開度を大きく処理を行う例である。今回の潅水制御は、前回の潅水制御に対して、給水弁が大きいバルブ開度ＶＴに補正されて多い吐水量を提供し、短時間で土壌を濡らして目標の土壌水分量に到達する例である。

　図１３の下チャートの破線で示す前回の潅水では、土壌に含まれる水分量が、潅水の開始時刻Ｔ１に対して大きく遅れてＴ３の少し前で初期値Ｗ１から上昇し始める。これは、吐水量が少ないために、潅水が土壌センサで検出されるまでに時間を要するからである。そして、土壌センサが検出する土壌水分量が時刻Ｔ３で第１閾値ＴＨ１に到達すると、バルブ開度はＶ０の閉状態に制御されて潅水を終了する。このように前回の潅水では、少ない吐水量での潅水であるため、潅水時間が長くなり、また土壌に浸透する水が広範囲にわたるため、潅水時の総潅水量が多くなりやすい。

　図１３に示す今回の潅水制御において、処理部３３４は、バルブ開度の設定値ＶＴを以下の数式（５）、数式（６）によって求める。数式（５）や数式（６）は、演算プログラムに含まれており、または記憶部３３３に記憶されている。ＴＨ１、Ｗ１は、図１２に関する説明や第１実施形態と同様の値である。ｋ１、ｋ３は、土壌の濡れ度合いをバルブ開度に変換するための係数である。今回潅水のバルブ開度設定では、数式（５）に示すように、前回潅水に対して補正１回目の変換係数であるｋ１（１）を用いる。さらに次回潅水時にバルブ開度設定を行う場合には、前述したように、補正２回目の変換係数を用いることになる。

　［数５］
　ＶＴ＝ｋ１（１）×（ＴＨ１－Ｗ１）　・・・（５）

　［数６］
　ｋ１（１）＝ｋ１（０）＋ｋ３×（Ｔ３－Ｔ１）　・・・（６）
　このように処理部３３４は、数式（５）、数式（６）を用いた補正により、過去の土壌水分量の検出値と第１閾値の偏差に応じて給水弁１５のバルブ開度ＶＴを決定する。

　今回の潅水制御では、図１３の上チャートの実線で示すように、給水弁がＶ１よりも大きいバルブ開度ＶＴに補正されるので、前回の潅水よりも多い吐水量を提供する。図１３の下チャートの実線で示すように、今回の潅水制御では、土壌に含まれる水分量が、前回の潅水に対して早いＴ２の少し前で初期値Ｗ１から上昇し始める。今回の潅水では、Ｖ１よりも大きいバルブ開度ＶＴに制御されるので、潅水が土壌センサで検出されてからの土壌水分量の時間変化率を前回の潅水に対して大きくできる。今回の潅水は、土壌センサが検出する土壌水分量が時刻Ｔ２で第１閾値ＴＨ１に到達するとバルブ開度はＶ０の閉状態に制御されて終了する。

　このように今回の潅水は、前回の潅水に対して、吐水量の時間変化率が大きい潅水であるため、潅水時間がＴ２－Ｔ１（分）になり短くできる。今回の潅水では、吐水量の時間変化率が大きく、水が重力方向に浸透しやすいため、前回の潅水に対して潅水時間を短くできる。また、今回の潅水制御では、潅水が、開始時刻から土壌センサで検出されるまでに時間遅れを小さくできる。図１３に示す今回の潅水制御によれば、潅水時間の短時間化と、潅水開始から潅水検出時間までの短時間化とが図れ、水の無駄遣いを抑制可能な潅水を実施できる。

　第２実施形態の制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と土壌センサ３１１によって検出された土壌水分量とを記録する。制御装置は、目標閾値と過去の潅水終了後に記録した土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水におけるバルブ開度を決定する。これにより、前回の潅水、またはそれ以上より前の潅水の終了後の土壌水分量が目標閾値と乖離した場合に乖離量を小さくするようにバルブ開度を調整する制御が可能である。このため、過去の潅水での余剰水分供給を活用して、今回の潅水において節水できる制御を提供できる。

　制御装置は、バルブ開度を開状態する今回の潅水時間を、過去の潅水終了後に記録した潅水時間に対して短く補正した潅水時間に決定する。これにより、過去の潅水終了後に土壌水分量が過剰であった場合には、今回の潅水において潅水供給量を抑えることができる。あるいは、過去の潅水において潅水時間が長く土壌が過剰に湿潤していた場合には、潅水時間を短くして今回の潅水において節水できる制御を提供できる。また、今回、潅水時間を短くバルブ開度を大きく制御することにより、植物の根まで早く水を到達させる潅水を提供でき、水の無駄遣いを抑えた潅水実施に寄与する。

　第３実施形態
　第３実施形態について図１４～図１６を参照して説明する。第３実施形態の潅水システム１０は、第１実施形態に対して、図１４に示すフローチャートにしたがった潅水制御を実施する点が相違する。第３実施形態は、第１実施形態の制御に対して、過去の潅水での土壌水分量の検出値を用いて、今回の潅水においてバルブ開度を切り換えるタイミングを決定する点が相違する。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

　制御装置２００は、例えば監視部３００や統合演算部６００によって、図１４に示す制御を実行する。図１４に示す制御は、潅水を終了した後にステップＳ３６５の処理を実行し、最初の処理としてステップＳ３００の処理を実行する。

　図１４に示す処理は、潅水時刻が到来するタイミングで、または潅水実施命令が出力されたタイミングで実行されて、例えば１日のうち数回繰り返される。マイコン３３０は、ステップＳ３６０でバルブ開度を全閉に制御して潅水処理を終了した後に、ステップＳ３６５で今回の潅水処理における潅水時間、潅水量、土壌水分量などを記憶部３３３に記録する。ステップＳ３６５で今回の潅水処理に関する各種データを過去データとして記録すると、図１４のフローチャートを終了する。

　マイコン３３０は、図１４に示す制御を開始すると、まずステップＳ３００で過去の潅水処理について記録した過去データを読み出す。処理部３３４は、ステップＳ３０５において第１閾値を設定し、バルブの絞り開度を設定する処理を実行する。バルブの絞り開度は、例えば、記憶部３３３に記憶されている所定の開度である。処理部３３４は、初回の潅水時にはステップＳ３０５におけるバルブの絞り開度を設定する処理を実行しない。取得部３３１は、ステップＳ３１０において、土壌センサ３１１によって検出された土壌の水分量を取得する。処理部３３４は、ステップＳ３１５で第１閾値と過去の潅水終了後の土壌水分量の検出値との偏差が記憶部３３３に記憶された所定値以上か否かを判定する。

　この偏差が所定値以上である場合は、処理部３３４はステップＳ３２０で過去の潅水終了後の土壌センサ３１１の検出値を用いてバルブ開度の切り換えタイミングを設定する。処理部３３４は、第１閾値と過去の潅水終了後の土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度を切り換えるタイミングを決定する。ステップＳ３１５で偏差が所定値未満である場合には、処理部３３４はステップＳ３１６でバルブ開度を切り換えるタイミングを設定する。ステップＳ３１６では、第１閾値と現在の初期水分量との偏差を用いてバルブ開度を切り換えるタイミングが決定される。現在の初期水分量は、今回の潅水開始前に、土壌センサ３１１によって検出された現在の土壌水分量である。ステップＳ３１６やＳ３２０におけるバルブ開度切り換えタイミングを求める方法については、図１５、図１６を参照した潅水制御の説明の中で後述する。

　ステップＳ３１６やＳ３２０の後に、処理部３３４は、ステップＳ３２５で土壌センサ３１１によって検出される現在の土壌水分量が第１閾値を下回るか否かを判定する。現在の土壌水分量の検出値が第１閾値以上である場合は、潅水を実施することなく図１４のフローチャートを終了する。現在の土壌水分量が第１閾値を下回る場合、処理部３３４は、ステップＳ３３０で、今回の潅水処理における切り替え前のバルブ開度ＶＴを求めて設定する。切り替え前のバルブ開度ＶＴは、ステップＳ３１６やＳ３２０で決定した切り換えタイミングが到来する前のバルブ開度に相当する。ステップＳ３３０において切り替え前のバルブ開度ＶＴを求める方法は、数式（１）や数式（２）を用いて求める第１実施形態で説明した方法と同様である。

　ステップＳ３３５において、信号出力部３３２は、設定されたバルブ開度ＶＴに基づいた制御信号を給水弁１５に出力する。この処理により、バルブ開度ＶＴに設定された給水弁１５によって、分配チューブ１３６からの吐水量が制御されて、植物への潅水を開始する。

　処理部３３４は、ステップＳ３４０でバルブ開度の切り換えタイミングが到来したか否かを判定する。バルブ開度切り換えタイミングが到来すると、マイコン３３０はステップＳ３４５でバルブ開度を切り換えるために前述のバルブ絞り開度に制御する信号を給水弁に出力する。バルブ絞り開度はステップＳ３０５において設定された開度であり、ステップＳ３４５の処理によって潅水の吐水量を低減する制御が実行される。

　取得部３３１は、ステップＳ３５０で潅水時間中に土壌センサ３１１によって検出された土壌水分量を取得する。処理部３３４は、ステップＳ３５５において、土壌水分量の検出値が第１閾値以上であるか否かを判定する。前述のバルブ絞り開度に制御された潅水は、ステップＳ３５５で土壌水分量の検出値が第１閾値以上であると判定されるまで継続する。マイコン３３０は、土壌水分量の検出値が第１閾値以上になると、ステップＳ３６０でバルブ開度を全閉に制御して潅水を終了する。これにより、図１４に示すフローチャートを終了する。

　ステップＳ３３５～ステップＳ３６０で実施される潅水制御は、図１５や図１６のタイミングチャートに示す例のようになる。以下に図１５、図１６を参照して潅水制御の例について説明する。

　図１５は、潅水時におけるバルブ開度のタイミングチャートの一例として、今回の潅水制御と過去の潅水制御とを示している。図１６は、潅水時における土壌水分量のタイミングチャートの一例として、今回の潅水制御と過去の潅水制御とを示している。図１５に示す３つのチャートは、横軸に時間（分）、縦軸に百分率のバルブ開度を規定したタイミングチャートである。図１６に示す３つのチャートは、横軸に時間（分）、縦軸に百分率の土壌水分量を規定したタイミングチャートである。

　図１５の上チャート、図１６の上チャートのそれぞれにおいて、破線は１回目の潅水制御を示し、実線は２回目の潅水制御を示している。図１５の中央チャート、図１６の中央チャートのそれぞれにおいて、実線は２回目の潅水制御を示し、一点鎖線は３回目の潅水制御を示している。図１５の下チャート、図１６の下チャートのそれぞれにおいて、実線は２回目の潅水制御を示し、二点鎖線は４回目の潅水制御を示している。

　図１５や図１６の上チャートに示す２回目の潅水制御は、潅水中の時刻Ｔ３にバルブ開度をＶＴ１からＶＴ３に絞るように切り換える処理を行う例である。１回目の潅水では、時刻Ｔ１からバルブ開度をＶＴ１に制御し、時刻Ｔ３とＴ５の間で土壌水分量が第１閾値ＴＨ１に到達するとバルブ開度を閉状態に制御して潅水を終了する。１回目の潅水では土壌に含まれる水分量が第１閾値ＴＨ１を大きく超えるＷ１Ａまで到達する。これは、１回目の潅水時の吐水量が多く土壌水分量の時間変化率が大きいため、土壌水分量が第１閾値ＴＨ１を過剰にオーバーシュートしてしまうからである。このように１回目の潅水では、大量の吐水量を提供する潅水であるため、土壌水分量が第１閾値を大きく超過してしまい、総潅水量が多くなりやすい。

　２回目の潅水制御では、処理部３３４は、ステップＳ３２０においてバルブ開度を絞り開度に切り換えるタイミングを以下の数式（７）、数式（８）を用いて求める。処理部３３４は、数式（８）を用いることにより、第１閾値と過去の潅水終了後の土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度を切り換えるタイミングを決定する。数式（７）や数式（８）は、演算プログラムに含まれており、または記憶部３３３に記憶されている。ｋ４、ｋ５は、土壌の濡れ度合いをバルブ開度に変換するための係数である。ｋ４（１）は、補正１回目の変換係数である。バルブ絞り開度の切り換えタイミングでは、数式（７）に示すように、１回目潅水に対して補正１回目の変換係数を用いることになる。

　［数７］
　Ｔ３－Ｔ１＝ｋ４（１）×（ＴＨ１－Ｗ１）　・・・（７）

　［数８］
　ｋ４（１）＝ｋ４（０）－ｋ５×（Ｗ１Ａ－ＴＨ１）／１００　・・・（８）
　このように処理部３３４は、数式（７）、数式（８）を用いた演算により、２回目潅水のバルブ開度切り換えタイミングである時刻Ｔ３を決定できる。

　２回目の潅水制御では、図１５の上チャートの実線のように、時刻Ｔ３でバルブ開度がＶＴ１からＶＴ３に絞られて１回目の潅水よりも少ない吐水量に変更される。バルブ開度ＶＴ３に制御された潅水は、土壌水分量が第１閾値に到達するまで継続し、第１閾値に到達するとバルブ開度は閉状態に制御されて潅水を終了する。図１６の上チャートの実線のように、２回目の潅水制御では、土壌に含まれる水分量の時間変化率が時刻Ｔ３から小さく変化し始める。これにより、土壌水分量は、第１閾値ＴＨ１に到達する前に上昇度合いが鈍るため、潅水終了後に飽和する土壌水分量が第１閾値をオーバーシュートすることを抑制できる。

　２回目の制御では、１回目の制御に対して、途中で吐水量の時間変化率が小さく変更されるので、土壌水分量が第１閾値ＴＨ１を大きく超えない潅水を実施できる。２回目の潅水制御によれば、潅水量の上昇を途中で鈍らせて土壌水分量の過剰状態を回避できるので、水の無駄遣いを抑制可能な潅水を実施できる。

　図１５や図１６の中央チャートに示す３回目の潅水制御は、潅水中の時刻Ｔ２にバルブ開度をＶＴ１からＶＴ３に絞るように切り換える処理を行う例である。つまり、３回目の潅水制御は、２回目の潅水制御よりも早いタイミングでバルブ開度を絞るように切り換える処理を行う。

　３回目の潅水制御では、処理部３３４は、ステップＳ３１６においてバルブ開度を絞り開度に切り換えるタイミングを以下の数式（９）を用いて求める。処理部３３４は、数式（９）を用いることにより、第１閾値と初期土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度を切り換えるタイミングを決定する。数式（９）は、演算プログラムに含まれており、または記憶部３３３に記憶されている。第３実施形態のＷ３は、３回目の潅水実施直前または潅水初期における土壌に含まれる百分率の水分量であり、土壌センサ３１１によって検出される。ｋ４（ｘ）は、土壌の濡れ度合いをバルブ開度に変換するための変換係数である。ｋ４（ｘ）は、１回目の潅水終了後に飽和した土壌水分量と第１閾値との偏差がゼロになるまで補正がｘ回行われる変換係数である。

　［数９］
　Ｔ２－Ｔ１＝ｋ４（ｘ）×（ＴＨ１－Ｗ３）　・・・（９）
　このように処理部３３４は、数式（９）を用いた演算により、３回目潅水のバルブ開度切り換えタイミングである時刻Ｔ２を決定できる。

　３回目の潅水では、図１５の中央チャートの一点鎖線のように、時刻Ｔ２でバルブ開度がＶＴ３に絞られて、２回目の潅水よりも早く少ない吐水量に変更される。バルブ開度ＶＴ３に制御された潅水は土壌水分量が第１閾値に到達するまで継続し、第１閾値に到達するとバルブ開度は閉状態に制御されて潅水を終了する。図１６の中央チャートの実線のように、３回目の潅水制御では、土壌に含まれる水分量の時間変化率が時刻Ｔ２から小さく変化し始める。これにより、土壌水分量は、第１閾値ＴＨ１に到達する前の上昇度合いが緩やかになるため、３回目潅水による土壌水分量は、２回目より第１閾値を超える量を小さくできる。

　３回目の制御では、２回目の制御に対して、途中で吐水量の時間変化率が小さく変更されるので、土壌水分量が第１閾値ＴＨ１を超える量を抑えた潅水を実施できる。３回目の潅水制御によれば、２回目より早く潅水量の上昇を途中で鈍らせるので、２回目よりもさらに水の無駄遣いを抑制可能な潅水を実施できる。

　図１５や図１６の下チャートに示す４回目の潅水制御は、潅水中の時刻Ｔ５にバルブ開度をＶＴ１からＶＴ３に絞るように切り換える処理を行う例である。つまり、４回目の潅水制御は、２回目の潅水制御よりも遅いタイミングでバルブ開度を絞るように切り換える処理を行う。

　４回目の潅水制御では、処理部３３４は、ステップＳ３１６においてバルブ開度を絞り開度に切り換えるタイミングを以下の数式（１０）を用いて求める。処理部３３４は、数式（１０）を用いることにより、第１閾値と初期土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度を切り換えるタイミングを決定する。数式（１０）は、演算プログラムに含まれており、または記憶部３３３に記憶されている。第３実施形態のＷ５は、４回目の潅水実施直前または潅水初期における土壌に含まれる百分率の水分量であり、土壌センサ３１１によって検出される。ｋ４（ｘ）は、前述したような変換係数であり、１回目の潅水終了後に飽和した土壌水分量と第１閾値との偏差がゼロになるまで補正がｘ回行われる変換係数である。

　［数１０］
　Ｔ５－Ｔ１＝ｋ４（ｘ）×（ＴＨ１－Ｗ５）　・・・（１０）
　処理部３３４は、数式（１０）を用いた演算により、第１閾値と過去の土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度切り換えタイミングである時刻Ｔ３を決定できる。

　４回目の潅水では、図１５の下チャートの二点鎖線のように、時刻Ｔ５でバルブ開度がＶＴ３に絞られて、２回目の潅水よりも遅く少ない吐水量に変更される。バルブ開度ＶＴ３に変更された潅水は土壌水分量が第１閾値に到達するまで継続し、第１閾値に到達すると、バルブ開度は閉状態に制御されて潅水を終了する。図１６の下チャートの実線のように、４回目の潅水制御では、土壌に含まれる水分量の時間変化率が時刻Ｔ５から小さく変化し始める。これにより、土壌水分量は、第１閾値ＴＨ１に到達する前の上昇度合いが緩やかになるため、４回目潅水による土壌水分量は、２回目より第１閾値を超える量を小さくできる。

　４回目の制御では、２回目の制御に対して、途中で吐水量の時間変化率が小さく変更されるので、土壌水分量が第１閾値ＴＨ１を超える量を抑えた潅水を実施できる。４回目の潅水制御によれば、２回目より早く潅水を終了させることができ、２回目よりもさらに水の無駄遣いを抑制可能な潅水を実施できる。

　第３実施形態の制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と土壌センサ３１１によって検出された土壌水分量とを記録する。制御装置は、目標閾値と過去の潅水終了後に記録した土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を絞る切り換えタイミングを決定する。この制御により、過去の潅水終了後の土壌水分量と目標閾値との乖離量を小さくするようにバルブ開度を絞る適切なタイミングを提供できる。このため、過去の潅水での余剰水分供給を活用して、今回の土壌水分量を目標閾値に近づけて節水を図る潅水を提供できる。

　制御装置は、目標閾値と今回の潅水開始前の土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を絞る切り換えタイミングを決定する。この制御により、今回の潅水開始前の土壌水分量と目標閾値との乖離量を小さくするようにバルブ開度を絞る適切なタイミングを提供できる。このため、今回の土壌水分量を目標閾値に近づけて節水を図る潅水を提供できる。

　第４実施形態
　第４実施形態について図１７～図１９を参照して説明する。第４実施形態の潅水システム１０は、第１実施形態に対して、図１７に示すフローチャートにしたがった潅水制御を実施する点が相違する。第４実施形態は、第３実施形態の制御に対して、過去の潅水での土壌水分量の検出値を用いて、今回の潅水においてバルブ開度を全閉に変更するタイミングを決定する点が相違する。第４実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

　制御装置２００は、例えば監視部３００や統合演算部６００によって、図１７に示す制御を実行する。図１１に示す制御は、第３実施形態の図１４に示す制御に対して、ステップＳ４１６、Ｓ４２０、Ｓ４３５～Ｓ４７５が相違する。ステップＳ４００～Ｓ４１５、Ｓ４２５～Ｓ４３１の処理は、それぞれ、第３実施形態のステップＳ３００～Ｓ３１５、Ｓ３２５～Ｓ３３５の処理と同様である。

　マイコン３３０は、潅水処理を終了した後に、ステップＳ４７５で今回の潅水処理における潅水時間、潅水量、土壌水分量などを記憶部３３３に記録する。ステップＳ４７５で今回の潅水処理に関する各種データを過去データとして記録すると、図１７のフローチャートを終了する。

　図１７に示す制御を開始すると、第３実施形態と同様の処理であるステップＳ４００～Ｓ４１５を実行する。ステップＳ４１５で偏差が所定値以上である場合は、ステップＳ４２０で今回の潅水においてバルブ開度を全閉に切り換えるタイミングを設定する。処理部３３４は、第１閾値と過去の潅水終了後の土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度を全閉に切り換えるタイミングを決定する。

　ステップＳ４１５で偏差が所定値未満である場合には、処理部３３４はステップＳ４１６で今回の潅水においてバルブ開度を全閉に切り換えるタイミングを設定する。ステップＳ４１６では、第１閾値と現在の初期水分量との偏差を用いてバルブ開度を全閉に切り換えるタイミングが決定される。現在の初期水分量は、今回の潅水開始前に土壌センサ３１１によって検出された現在の土壌水分量である。ステップＳ４１６やＳ４２０におけるバルブ全閉切り換えタイミングを求める方法については、図１８、図１９を参照した潅水制御の説明の中で後述する。

　ステップＳ４１６やステップＳ４２０の処理後は、第３実施形態と同様の処理であるステップＳ４２５～Ｓ４３１を実行して植物への潅水を開始する。処理部３３４は、ステップＳ４３５でバルブ全閉切り換えタイミングが到来したか否かを判定する。マイコン３３０は、バルブ全閉切り換えタイミングが到来するまで潅水開始時のバルブ開度を継続する。バルブ全閉切り換えタイミングが到来すると、マイコン３３０はステップＳ４４０でバルブ開度を全閉にするための信号を給水弁に出力する。この処理により、土壌への吐水が停止する。

　取得部３３１は、ステップＳ４４５において、バルブ全閉処理後、所定時間経過してから土壌センサ３１１による土壌水分量の検出値を取得する。所定時間は、土壌への吐水が停止されてから、土壌に浸透した吐水が土壌センサ３１１に届くまでの時間を考慮して定められている。処理部３３４は、ステップＳ４５０において土壌水分量の検出値が第１閾値以上であるか否かを判定する。マイコン３３０は、土壌水分量の検出値が第１閾値以上になるとステップＳ４７５で今回の潅水処理に係る潅水時間、潅水量、土壌水分量などのデータを記憶部３３３に記録する。そして、図１７に示すフローチャートを終了する。

　マイコン３３０は、土壌水分量の検出値が第１閾値未満の場合は、ステップＳ４５５でバルブ絞り開度に制御する信号を給水弁に出力して潅水を開始する。バルブ絞り開度はステップＳ４０５において設定された開度である。この潅水開始により、一旦停止した吐水が停止前よりも少ない吐水量で再開される。

　取得部３３１は、ステップＳ４６０で土壌センサ３１１によって検出された土壌水分量を取得する。処理部３３４は、ステップＳ４６５において、土壌水分量の検出値が第１閾値以上であるか否かを判定する。前述のバルブ絞り開度に制御された潅水は、ステップＳ４６５で土壌水分量の検出値が第１閾値以上であると判定されるまで継続する。マイコン３３０は、土壌水分量の検出値が第１閾値以上になると、ステップＳ４７０でバルブ開度を全閉にするための信号を給水弁に出力して潅水を終了する。この後、ステップＳ４７５で今回の潅水処理に関する各種データを過去データとして記録し、図１７のフローチャートを終了する。

　ステップＳ４３１～ステップＳ４７０で実施される潅水制御は、図１８や図１９のタイミングチャートに示す例のようになる。以下に図１８、図１９を参照して潅水制御の例について説明する。

　図１８は、潅水時におけるバルブ開度のタイミングチャートの一例として、今回の潅水制御と過去の潅水制御とを示している。図１９は、潅水時における土壌水分量のタイミングチャートの一例として、今回の潅水制御と過去の潅水制御とを示している。図１８に示す３つのチャートは、横軸に時間（分）、縦軸に百分率のバルブ開度を規定したタイミングチャートである。図１９に示す３つのチャートは、横軸に時間（分）、縦軸に百分率の土壌水分量を規定したタイミングチャートである。

　図１８の上チャート、図１９の上チャートのそれぞれにおいて、破線は１回目の潅水制御を示し、実線は２回目の潅水制御を示している。図１８の中央チャート、図１９の中央チャートのそれぞれにおいて、実線は２回目の潅水制御を示し、一点鎖線は３回目の潅水制御を示している。図１８の下チャート、図１９の下チャートのそれぞれにおいて、実線は２回目の潅水制御を示し、二点鎖線は４回目の潅水制御を示している。

　図１８や図１９の上チャートに示す２回目の潅水制御は、潅水中の時刻Ｔ３にバルブ開度をＶＴ１から全閉に切り換える処理を行う例である。１回目の潅水では、時刻Ｔ１からバルブ開度をＶＴ１に制御し、土壌水分量が第１閾値ＴＨ１に到達するとバルブ開度を閉状態に制御して潅水を終了する。１回目の潅水では、土壌に含まれる水分量が第１閾値ＴＨ１を大きく超えるＷ１Ａまで到達する。１回目の潅水は、吐水量が多く土壌水分量の時間変化率が大きいため、土壌水分量が第１閾値ＴＨ１を過剰にオーバーシュートする。このように１回目の潅水では、土壌水分量が第１閾値を大きく超過してしまい、総潅水量が多くなりやすい。

　２回目の潅水制御では、処理部３３４は、ステップＳ４２０においてバルブ開度を全閉に切り換えるタイミングを以下の数式（１１）、数式（１２）を用いて求める。処理部３３４は、数式（１２）を用いることで、第１閾値と過去の潅水終了後の土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度を全閉に切り換えるタイミングを決定する。数式（１１）や数式（１２）は、演算プログラムに含まれており、または記憶部３３３に記憶されている。ｋ６、ｋ７は、土壌の濡れ度合いをバルブ開度に変換するための係数である。ｋ６（１）は、補正１回目の変換係数である。バルブ絞り開度の切り換えタイミングでは、数式（１１）に示すように、１回目潅水に対して補正１回目の変換係数を用いることになる。

　［数１１］
　Ｔ３－Ｔ１＝ｋ６（１）×（ＴＨ１－Ｗ１）　・・・（１１）

　［数１２］
　ｋ６（１）＝ｋ６（０）－ｋ７×（Ｗ１Ａ－ＴＨ１）／１００　・・・（１２）
　処理部３３４は、上記数式を用いた演算により、第１閾値と過去の土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ全閉切り換えタイミングである時刻Ｔ３を決定できる。

　２回目の潅水制御では、図１８の上チャートの実線のように、時刻Ｔ３でバルブ開度がＶＴ１から全閉に変更されて吐水量がゼロに変更される。図１９の上チャートの実線のように、２回目の潅水制御では、吐水停止から、土壌に浸透する土壌水分量の時間変化率が時刻Ｔ３から小さく変化する。これにより、吐水停止後の土壌水分量は、上昇度合いが鈍るため、潅水終了後に飽和する土壌水分量が第１閾値をオーバーシュートすることを抑制できる。

　２回目の制御では、１回目の制御に対して、途中で吐水量の時間変化率がかなり小さく変更されるので、土壌水分量が第１閾値ＴＨ１を超える量を抑えた潅水を実施できる。２回目の潅水制御によれば、早目に吐水を停止して潅水量の上昇を鈍らせて土壌水分量の過剰状態を回避できるので、水の無駄遣いを抑制可能な潅水を実施できる。

　図１８や図１９の中央チャートに示す３回目の潅水制御は、潅水中の時刻Ｔ２にバルブ開度を全閉に切り換える処理を行う例である。つまり、３回目の潅水制御は、２回目の潅水制御よりも早いタイミングでバルブ開度を全閉に切り換える処理を行う。

　３回目の潅水制御では、処理部３３４は、ステップＳ４１６においてバルブ開度を全閉に切り換えるタイミングを以下の数式（１３）を用いて求める。処理部３３４は、数式（１３）を用いることにより、第１閾値と初期土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度を全閉に切り換えるタイミングを決定する。数式（１３）は、演算プログラムに含まれており、または記憶部３３３に記憶されている。第４実施形態のＷ３は、３回目の潅水実施直前または潅水初期における土壌に含まれる百分率の水分量であり、土壌センサ３１１によって検出される。ｋ６（ｘ）は、土壌の濡れ度合いをバルブ開度に変換するための変換係数である。ｋ６（ｘ）は、１回目の潅水終了後に飽和した土壌水分量と第１閾値との偏差がゼロになるまで補正がｘ回行われる変換係数である。

　［数１３］
　Ｔ２－Ｔ１＝ｋ６（ｘ）×（ＴＨ１－Ｗ３）　・・・（１３）
　このように処理部３３４は、数式（１３）を用いた演算により、３回目潅水のバルブ全閉切り換えタイミングである時刻Ｔ２を決定できる。

　３回目の潅水では、図１８の中央チャートの一点鎖線のように、時刻Ｔ２でバルブ開度が全閉に変更されて吐水量がゼロに変更される。図１９の中央チャートの実線のように、３回目の潅水制御では、吐水停止から、土壌に浸透する土壌水分量の時間変化率が時刻Ｔ２から小さく変化する。これにより、吐水停止後の土壌水分量は、２回目に対して、早い時期に上昇度合いが大きく鈍ることになる。３回目の潅水制御によれば、早目に吐水を停止して潅水量の上昇を鈍らせて土壌水分量の過剰状態を回避できるので、水の無駄遣いを抑制可能な潅水を実施できる。

　図１８や図１９の下チャートに示す４回目の潅水制御は、時刻Ｔ５にバルブ開度を全閉に切り換える処理を行う例である。つまり、４回目の潅水制御は、２回目の潅水制御よりも遅いタイミングでバルブ開度を全閉に切り換える処理を行う。

　４回目の潅水制御では、処理部３３４は、ステップＳ４１６においてバルブ開度を全閉に切り換えるタイミングを以下の数式（１４）を用いて求める。処理部３３４は、数式（１４）を用いることにより、第１閾値と初期土壌水分量の検出値との偏差に応じてバルブ開度を全閉に切り換えるタイミングを決定する。数式（１４）は、演算プログラムに含まれており、または記憶部３３３に記憶されている。第４実施形態のＷ４は、４回目の潅水実施直前または潅水初期における土壌に含まれる百分率の水分量であり、土壌センサ３１１によって検出される。４回目の潅水における初期水分量Ｗ４は、２回目の潅水における初期水分量Ｗ４よりも低い値である。

　［数１４］
　Ｔ５－Ｔ１＝ｋ６（ｘ）×（ＴＨ１－Ｗ４）　・・・（１４）
　このように処理部３３４は、数式（１４）を用いた演算により、４回目潅水のバルブ全閉切り換えタイミングである時刻Ｔ５を決定できる。

　４回目の潅水では、図１８の下チャートの二点鎖線のように、時刻Ｔ５でバルブ開度が全閉に変更されて吐水量がゼロに変更される。図１９の下チャートの実線のように、４回目の潅水制御では、吐水停止から、土壌に浸透する土壌水分量の時間変化率が時刻Ｔ５から小さく変化する。４回目の潅水制御によれば、水の無駄遣いを抑制可能な潅水を実施できる。

　第４実施形態の制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と土壌センサ３１１によって検出された土壌水分量とを記録する。制御装置は、目標閾値と過去の潅水終了後に記録した土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を全閉にする切り換えタイミングを決定する。この制御により、過去の潅水終了後の土壌水分量と目標閾値との乖離量を小さくするようにバルブ開度を全閉にする適切なタイミングを提供できる。このように潅水終了時を適切に制御するため、過去の潅水での余剰水分供給を活用して、今回の土壌水分量を目標閾値に近づけて節水を図ることができる。

　制御装置は、目標閾値と今回の潅水開始前の土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を全閉にする切り換えタイミングを決定する。この制御により、今回の潅水開始前の土壌水分量と目標閾値との乖離量を小さくするようにバルブ開度を全閉にする適切なタイミングを提供できる。このように潅水終了時を適切に制御するため、今回の土壌水分量を目標閾値に近づけて節水を図ることができる。

　第５実施形態
　第５実施形態について図２０～図２１を参照して説明する。第５実施形態の潅水システム１０は、第１実施形態に対して、図２０に示すフローチャートにしたがった潅水制御を実施する点が相違する。第５実施形態は、第１実施形態の制御に対して、閾値と現在の土壌水分量との偏差に応じてバルブ開度を調整する点が相違する。第５実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

　制御装置２００は、例えば監視部３００や統合演算部６００によって、図２０に示す制御を実行する。図２０に示す制御は、第１実施形態の図８に示す制御に対して、ステップＳ５３５～Ｓ５４５が相違する。ステップＳ５００～Ｓ５３０、Ｓ５５０の処理は、それぞれ、第１実施形態のステップＳ１００～Ｓ１５０、Ｓ１７０の処理と同様である。ステップＳ５３５におけるバルブ開度ＶＴの設定は、第１実施形態の説明と同様に行われる。

　マイコン３３０は、潅水開始後、ステップＳ５３５で第１閾値と現在の土壌水分量の検出値との偏差に応じて給水弁１５のバルブ開度ＶＴを設定する。ステップＳ５３５におけるバルブ開度を求める方法については、図２１を参照した潅水制御の説明の中で後述する。バルブ開度ＶＴは、第１閾値と現在の土壌水分量の検出値との偏差が小さくなるほど小さな開度に変更されて、分配チューブ１３６からの吐水量が絞られていく。信号出力部３３２は、設定されたバルブ開度ＶＴに基づいた制御信号を給水弁１５に出力する。これにより、先のステップＳ５２０で設定されたバルブ開度ＶＴがステップＳ５３５で変更されて、土壌水分量が第１閾値に近づいていく。

　取得部３３１は、ステップＳ５４０で土壌センサ３１１によって検出された土壌水分量を取得する。処理部３３４は、ステップＳ５４５において、土壌水分量の検出値が第１閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ５４５で土壌水分量の検出値が第１閾値未満であると判定すると、再度ステップＳ５３５でバルブ開度ＶＴが変更されて吐水量が変化する。バルブ開度ＶＴは、ステップＳ５４５で偏差が所定値以上であると判定されるまでステップＳ５３５で繰り返し変更されて、土壌水分量の時間変化率が継続的に変化していく。マイコン３３０は、ステップＳ５４５で偏差が所定値以上になると、ステップＳ５５０でバルブ開度を全閉に制御して、潅水を終了する。これにより、図２０に示すフローチャートを終了する。

　ステップＳ５３５～ステップＳ５５０で実施される潅水制御は、図２１のタイミングチャートに示す例のようになる。以下に図２１を参照して潅水制御の例について説明する。

　図２１は、潅水時におけるバルブ開度のタイミングチャートの一例として、第５実施形態の制御と比較例の制御とを示している。図２１の上チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に百分率のバルブ開度を規定したタイミングチャートである。図２１の下チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に土壌に含まれる百分率の水分量を規定したタイミングチャートである。

　図２１の実線は第５実施形態の制御を示し、二点鎖線は比較例の制御を示している。図２１の上チャートに示す第５実施形態は、比較例に対してバルブ開度を徐々に小さくしていく制御を行う例である。比較例は、図２１の上チャートの二点鎖線で示すように、バルブ開度ＶＴに一定に制御される例である。

　図２１の下チャートの二点鎖線のように、比較例では土壌センサが検出する土壌水分量が時刻Ｔ３で第１閾値ＴＨ１を上回るとバルブ開度は全閉に制御されて潅水を終了する。このとき土壌に含まれる水分量は、第１閾値ＴＨ１を大きく超える値にまで到達する。これは、潅水時の吐水量が多く土壌水分量の時間変化率が大きいため、土壌の水分量が第１閾値ＴＨ１をオーバーシュートして過剰になるからである。この比較例では、大量の吐水量を提供する潅水であるため、土壌水分量が一気に第１閾値を超過し、総潅水量が多くなりやすい。

　図２１に示す第５実施形態の制御において、処理部３３４は、ステップＳ５３５においてバルブ開度を以下の数式（１５）によって求める。数式（１５）は、演算プログラムに含まれており、または記憶部３３３に記憶されている。ｋ１、ＴＨ１は前述と同様の値である。ＷＰは、現在の土壌に含まれる百分率の水分量であり、ステップＳ５３０で土壌センサ３１１によって検出される。

　［数１５］
　ＶＴ＝ｋ１×（ＴＨ１－ＷＰ）　・・・（１５）
　このように処理部３３４は、数式（１５）を用いて、現在の土壌水分量の検出値と第１閾値の偏差に応じてバルブ開度を決定して、可変する。バルブ開度は、現在の土壌水分量の検出値と第１閾値の偏差に比例した値に設定される。

　第５実施形態の制御では、図２１の上チャートのように、バルブ開度は、時刻Ｔ３よりも早い時刻Ｔ２からＴ４にかけて開度ゼロに向けて徐々に小さく制御される。処理部３３４は、時間が経過するほど小さくなるようにバルブ開度を決定し、バルブ開度は開度ゼロに近づくほど小さくなるように制御される。そして、バルブ開度がゼロになると、吐水が停止して潅水を終了する。

　図２１の下チャートのように、第５実施形態の制御では、バルブ開度および吐水量が徐々に小さくなり土壌水分量が第１閾値に近づくほど吐水量は小さく絞られるようになる。第５実施形態の制御は、比較例に対して、吐水量の時間変化率が徐々に小さくなる潅水が可能になる。したがって、第５実施形態の制御は、土壌水分量が第１閾値に対してソフトランディングする潅水を提供でき、第１閾値を大きく超えにくい潅水を実施できる。

　第５実施形態の制御装置は、目標閾値と潅水中に土壌センサによって検出された土壌水分量との偏差が減少するにつれて、バルブ開度を絞るように決定する。この制御により、潅水中の土壌水分量が目標閾値に近づくにつれてバルブ開度が徐々に絞られるので、今回の土壌水分量を目標閾値に漸近させて節水を図ることができる。

　第６実施形態
　第６実施形態について図２２～図２５を参照して説明する。第６実施形態の潅水システム１０は、第１実施形態に対して、土壌における検出部の深さが異なる複数の土壌センサの検出値を用いて潅水制御を行う点が相違する。第６実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

　潅水システム１０は、土壌における検出部の深さが異なるように設置された複数の土壌センサ３１１を備えている。複数の土壌センサ３１１は、検出部の深さが浅く設置された土壌センサ３１１ｕと、検出部が土壌センサ３１１ｕよりも深い位置に設置された土壌センサ３１１ｄとを含む。取得部３３１は、土壌センサ３１１ｕ、土壌センサ３１１ｄのそれぞれによって検出された土壌水分量を取得する。

　取得部３３１は、図２２に示すカメラ３１２によって撮像された圃場２０の植物の画像を取得する。図面ではカメラ３１２をＩＳと表記している。処理部３３４または統合演算部６００は、カメラ３１２の撮像画像を解析して、植物の根張り距離を推定する。処理部３３４または統合演算部６００は、カメラ３１２による植物の撮像画像から植物の枝張り距離を決定し、この枝張り距離から根張り距離を推定する。この推定は、枝張り距離が根張り距離に比例する関係にあることに基づいて算出されている。処理部３３４などは、枝張り距離と根張り距離との関係を示す特性データは、例えば記憶部３３３に記憶されている。

　処理部３３４または統合演算部６００は、推定した根張り距離に応じて、土壌センサ３１１ｕ、土壌センサ３１１ｄのいずれを用いて土壌水分量を検出するかを決定する。処理部３３４などは、カメラ３１２の撮像画像に基づいて図２３の浅い根に相当する根張り距離を推定した場合、浅い位置の土壌センサ３１１ｕを用いて土壌水分量を検出する。浅い位置の土壌センサ３１１ｕを選定する場合は、図２３に示す複数のセンサのうち、いずれかのセンサ検出値または２つ以上のセンサ検出値の平均値を用いて検出する。処理部３３４などは、カメラ３１２の撮像画像に基づいて図２４の深い根に相当する根張り距離を推定した場合、深い位置の土壌センサ３１１ｄを用いて土壌水分量を検出する。潅水システム１０は、植物の生育度合に応じて土壌水分量を検出するための土壌センサを選定するため、植物の生育に適合した潅水を実施することに寄与する。

　第６実施形態の潅水制御は、図２５のタイミングチャートに示す例のようになる。以下に図２５参照して潅水制御の例について説明する。図２５は、潅水時におけるバルブ開度と土壌水分量のタイミングチャートの一例として、土壌センサ３１１ｕを用いる例と土壌センサ３１１ｄを用いる例とを示している。図２５の上チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に百分率のバルブ開度を規定したタイミングチャートである。図２５の下チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に土壌に含まれる百分率の水分量を規定したタイミングチャートである。

　図２５の実線は土壌センサ３１１ｕを用いる制御を示し、図２５の破線は土壌センサ３１１ｄを用いる制御を示している。土壌センサ３１１ｕを用いる制御では、バルブ開度は、時刻Ｔ１からＴ２の間に開状態に制御されている。土壌センサ３１１ｕを用いる制御では、土壌水分量は時刻Ｔ１から遅れて上昇し始め、時刻Ｔ２を少し過ぎて一定になる。土壌センサ３１１ｄを用いる制御では、バルブ開度は時刻Ｔ１からＴ３の間に開状態に制御されている。土壌センサ３１１ｄを用いる制御では、土壌水分量は時刻Ｔ２から遅れて上昇し始め、時刻Ｔ３を少し過ぎて一定になる。

　植物が小さい場合には、土壌センサ３１１ｕを用いる制御により、浅い根に吐水が届いた後は吐水を終了する潅水を実施でき、無駄な吐水を省いた潅水を提供できる。植物が大きい場合には、土壌センサ３１１ｄを用いる制御により、吐水が深い根に届くまで吐水を継続できるので、効果的な潅水を提供できる。

　制御装置は、バルブ開度を決定するために用いる土壌センサを、植物の生育度合に応じて、浅い位置の土壌センサか、深い位置の土壌センサのいずれかに選択する。これにより、植物の生育ステージに合わせて、最適な潅水量を供給できるので、過剰な潅水供給や過不足の潅水供給を抑えた潅水を提供できる。

　第７実施形態
　第７実施形態について図２６～図２７を参照して説明する。第７実施形態の潅水システム１０は、第１実施形態に対して、土壌における検出部の深さが異なる複数の土壌センサの検出値を用いて潅水制御を行う点が相違する。第７実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、異なる点について説明する。

　潅水システム１０は、第６実施形態と同様に、土壌における検出部の深さが異なるように設置された複数の土壌センサ３１１を備えている。第７実施形態に係る制御構成は、第６実施形態の図２２に示す構成と同様である。

　潅水システム１０は、潅水処理を行う際に、図２６のフローチャートに示す処理を実行する。図２６は、潅水指令時の作動の一例を示すフローチャートである。制御装置２００は、例えば監視部３００や統合演算部６００によって、図２６に示す処理を実行する。図２６に示す処理は、例えば、潅水実施のタイマ到来、潅水スケジュールによる潅水実施タイミング、ユーザの手動による潅水命令のいずれかであった場合に開始される。以下、代表して監視部３００が図２６に示す各処理を実行する一例を説明する。

　処理部３３４は、ステップＳ６００において第１閾値を設定し、バルブの絞り開度を設定する処理を実行する。バルブの絞り開度は、例えば、記憶部３３３にあらかじめ記憶されている開度である。取得部３３１は、ステップＳ６１０において、土壌における検出部の深さが異なる複数の土壌センサ３１１のそれぞれによって検出された土壌の水分量を取得する。処理部３３４は、ステップＳ６１５において、複数の土壌センサ３１１の検出値が第１閾値を下回るか否かを判定する。ステップＳ６１５の判定処理では、浅い位置に設置された土壌センサ３１１ｕと深い位置に設置された土壌センサ３１１ｄとのすべてのセンサの検出値について判定する。

　ステップＳ６１５ですべてのセンサについて土壌水分量の検出値が第１閾値以上である場合は、潅水を実施することなく図２６のフローチャートを終了する。この場合、植物の根張り距離が浅い場合と深い場合との両方について土壌には潅水を必要としない程度に土壌水分量が満たされていると判断できる。

　ステップＳ６１５で少なくとも一つのセンサが土壌水分量の検出値が第１閾値を下回る場合、処理部３３４は、ステップＳ６２０で給水弁１５のバルブ開度ＶＴを設定する。マイコン３３０は、ステップＳ６２０において、土壌水分量の検出値と第１閾値の偏差に応じてバルブ開度ＶＴを設定する。ステップＳ６２０においてバルブ開度ＶＴを求める方法は、前述の数式（１）や数式（２）を用いて求める第１実施形態で説明した方法と同様である。ステップＳ６２５で信号出力部３３２は、設定されたバルブ開度ＶＴに基づいた制御信号を給水弁１５に出力する。バルブ開度ＶＴに設定された給水弁１５によって分配チューブ１３６からの吐水量が制御されて、植物への潅水を開始する。

　取得部３３１は、潅水開始後、ステップＳ６３０で、浅い位置に設置された土壌センサ３１１ｕのそれぞれによって検出された土壌の水分量を取得する。処理部３３４は、ステップＳ６３５において、浅い位置に設置された土壌センサ３１１ｕの検出値が所定値を上回るか否かを判定する。ステップＳ６３５の判定処理は、土壌センサ３１１ｕの検出値が所定値を上回るまで繰り返される。ステップＳ６３５の判定処理は、複数の土壌センサ３１１ｕにおけるいずれかの検出値を用いてもよいし。２個以上の土壌センサ３１１ｕの検出値に係る平均値を用いてもよい。所定値は、潅水処理の終了条件の一つである基準値である目標閾値である第１閾値よりも小さい値であり、記憶部３３３に記憶されている。

　ステップＳ６３５で土壌センサ３３１ｕの検出値が所定値を上回る場合、マイコン３３０は、ステップＳ６４０で前述のバルブ絞り開度に制御する信号を給水弁に出力する。バルブ絞り開度はステップＳ６００において設定された開度であり、ステップＳ６４０の処理によって潅水の吐水量を低減する制御が実行される。

　取得部３３１は、吐水量が絞られた後、ステップＳ６４５で、深い位置に設置された土壌センサ３１１ｄによって検出された土壌の水分量を取得する。処理部３３４は、ステップＳ６５０において、深い位置に設置された土壌センサ３１１ｄの検出値が第１閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ６５０の判定処理は、土壌センサ３１１ｄの検出値が第１閾値を以上になるまで繰り返される。マイコン３３０は、土壌センサ３１１ｄの検出値が第１閾値以上になると、ステップＳ６５５でバルブ開度を全閉に制御して、潅水を終了する。これにより、図２６に示すフローチャートを終了する。

　以下、ステップＳ６２０～ステップＳ６５５で実施される潅水制御の例について、図２７を参照して説明する。

　図２７の上チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に百分率のバルブ開度を規定したタイミングチャートである。図２７の下チャートは、横軸に時間（分）、縦軸に土壌に含まれる百分率の水分量を規定したタイミングチャートである。図２７の下チャートにおいて、実線は深い位置の土壌センサで検出した土壌水分量の変移であり、二点鎖線は浅い位置の土壌センサで検出した土壌水分量の変移である。

　図２７に示すように第７実施形態の潅水制御は、潅水中の時刻Ｔ３にバルブ開度をＶＴ１からＶＴ２に絞るように切り換え、時刻Ｔ５で開度ゼロに制御する処理を行う。図２７の下チャートに示すように、浅い位置の土壌水分量は、時刻Ｔ３から急激に上昇し始め、深い位置に水分が到達してからも上昇し続ける。深い位置の土壌水分量は、浅い位置に遅れて、時刻Ｔ３を過ぎてから上昇し始め、時刻Ｔ５の少し前で時間変化率が緩やかになり、第１閾値に漸近するようになる。第７実施形態の潅水制御は、浅い位置の土壌センサの検出値を用いて吐水量を絞る処理により、目標閾値を過剰にオーバーシュートする潅水を抑制できる。したがって、第７実施形態の潅水制御によれば、潅水量の上昇を途中で鈍らせて土壌水分量の過剰状態を回避できるので、水の無駄遣いを抑制可能な潅水を実施できる。

　第７実施形態の制御装置は、浅い位置の土壌センサ３１１ｕによる検出値が目標閾値よりも低い値である所定値を上回るタイミングで、バルブ開度を絞るように切り換える。この制御により、地表に近い側における土壌水分量が目標閾値より低い所定値に達した段階で潅水供給量を低減して土壌への過剰な潅水供給を抑制できる。このため、土壌の浅い位置における土壌水分量が目標閾値をオーバーシュートしないように、節水を図る潅水を提供できる。

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

　第６実施形態において、土壌温度を検出可能な土壌センサによって土壌温度を検出し、土壌温度の検出値を用いて土壌水分量を検出する土壌センサを選定してもよい。

　第６実施形態において、土壌センサの検出値から植物の収穫時期を求め、推定した根の成長度合いを用いて土壌水分量を検出する土壌センサを選定してもよい。

Claims

　圃場（２０）の植物に対して吐水するために給水が供給されている給水経路と、
　潅水時に前記給水経路から前記圃場の土壌に放出される吐水量を制御する給水弁（１５）と、
　前記土壌の土壌水分量を検出する土壌センサ（３１１）と、
　前記給水弁のバルブ開度を制御する制御装置（２００）と、
　を備え、
　前記制御装置は、目標閾値と前記土壌センサによって検出された土壌水分量との偏差に応じて決定したバルブ開度に、前記給水弁を制御する潅水システム。
　前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
　　目標閾値と過去の潅水終了後に記録した土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水におけるバルブ開度を決定する請求項１に記載の潅水システム。
　前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
　　バルブ開度を開状態する今回の潅水時間を、過去の潅水終了後に記録した潅水時間に対して短く補正した潅水時間に決定する請求項１に記載の潅水システム。
　前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
　　目標閾値と過去の潅水終了後に記録した土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を絞る切り換えタイミングを決定する請求項１に記載の潅水システム。
　前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
　　目標閾値と今回の潅水開始前の土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を絞る切り換えタイミングを決定する請求項１に記載の潅水システム。
　前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
　　目標閾値と過去の潅水終了後に記録した土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を全閉にする切り換えタイミングを決定する請求項１に記載の潅水システム。
　前記制御装置は、潅水終了後に、少なくとも潅水時間と前記土壌センサによって検出された土壌水分量とを記録し、
　　目標閾値と今回の潅水開始前の土壌水分量との偏差に応じて、今回の潅水においてバルブ開度を全閉にする切り換えタイミングを決定する請求項１に記載の潅水システム。
　前記制御装置は、目標閾値と潅水中に前記土壌センサによって検出された土壌水分量との偏差が減少するにつれて、バルブ開度を絞るように決定する請求項１に記載の潅水システム。
　前記土壌センサは、前記土壌における検出部の深さが浅く設置された浅い位置の土壌センサ（３１１ｕ）と、前記浅い位置の土壌センサよりも検出部の深さが深く設置された深い位置の土壌センサ（３１１ｄ）とを含み、
　前記制御装置は、バルブ開度を決定するために用いる土壌センサを、植物の生育度合に応じて、前記浅い位置の土壌センサか、前記深い位置の土壌センサのいずれかに選択する請求項１に記載の潅水システム。
　前記制御装置は、前記浅い位置の土壌センサによる検出値が、前記目標閾値よりも低い値である所定値を上回るタイミングで、バルブ開度を絞るように切り換える請求項９に記載の潅水システム。
　目標閾値と土壌センサ（３１１）によって検出された土壌水分量との偏差に応じて、土壌への吐水量を制御する給水弁（１５）のバルブ開度を決定する処理部（３３４）と、
　前記処理部によって決定されたバルブ開度に制御する制御信号を前記給水弁に出力する信号出力部（３３２）と、
　を備える制御装置。