| 【発明の名称】 |
灌水制御装置及び灌水管理システム |
| 【発明者】 |
【氏名】名川 良春
【氏名】石黒 義昭
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| 【要約】 |
【課題】異常が生じても速やかに対処することができる灌水制御装置及び灌水管理システムを提供する。
【解決手段】灌水対象となる土壌に複数埋設した水分センサ２1A〜２nAからの温度信号に基づいて土壌水分量を計測し、この計測結果に基づいて土壌の灌水量を制御する灌水制御装置１０において、水分センサ２1A〜２nAが出力する温度信号に基づいて異常を検出する異常検出手段１１ａ１と、異常検出手段１１ａ１が異常を検出すると、水分センサ２1A〜２nAの異常原因を特定する異常原因特定手段１１ａ２と、異常原因特定手段１１ａ２が特定した異常原因を示す異常情報を生成する異常情報生成手段１１ａ３と、異常情報生成手段１１ａ３が生成した異常情報を通報する通報手段１７と、を備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 熱を放出する熱源部と、該熱源部が埋設された灌水対象となる土壌の温度を計測する温度計測部とを有し、前記温度計測部の計測結果を示す温度信号を出力する水分センサを前記土壌に複数埋設し、該水分センサからの前記温度信号に基づいて土壌水分量を計測し、この計測結果に基づいて前記土壌の灌水量を制御する灌水制御装置において、前記水分センサが出力する前記温度信号に基づいて異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段が異常を検出すると、前記水分センサの異常原因を特定する異常原因特定手段と、前記異常原因特定手段が特定した前記異常原因を示す異常情報を生成する異常情報生成手段と、前記異常情報生成手段が生成した前記異常情報を通報する通報手段と、を備えることを特徴とする灌水制御装置。
【請求項２】 埋設している各々の前記水分センサの近傍には、該水分センサが故障したときに切り替え可能な予備水分センサを埋設しており、前記異常検出手段における前記異常の検出に応じて発生する切替要求に基づいて、前記温度信号を出力させるセンサを、故障した前記水分センサから前記予備水分センサに切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の灌水制御装置。
【請求項３】 熱を放出する熱源部と、該熱源部が埋設された灌水対象となる土壌の温度を計測する温度計測部とを有し、前記温度計測部の計測結果を示す温度信号を出力する水分センサを前記土壌に複数埋設し、該水分センサからの前記温度信号に基づいて土壌水分量を計測し、この計測結果に基づいて前記土壌の灌水量を制御する灌水制御装置と、複数の場所に設けた前記灌水制御装置を遠隔地から管理する管理装置とを有して構成する灌水管理システムにおいて、前記灌水制御装置は、正常に動作していることを前記管理装置に認識させることが可能な装置情報を所定周期毎に生成する装置情報生成手段と、前記装置情報生成手段が生成した前記装置情報を前記管理装置に通報する通報手段と、を備え、前記管理装置は、前記灌水制御装置からの前記装置情報の前記通報の有無に基づいて、前記灌水制御装置が正常に動作しているか否かを判定する装置判定手段と、前記装置判定手段の異常との判定結果に応じて警報情報を生成する警報情報生成手段と、前記警報情報生成手段が生成した前記警報情報を出力する警報情報出力手段と、を備えることを特徴とする灌水管理システム。
【請求項４】 前記管理装置の前記警報情報生成手段は、請求項１又は２に記載の前記灌水制御装置の通信手段から通報された前記異常情報に基づいて前記警報情報を生成することを特徴とする請求項３に記載の灌水管理システム。
【請求項５】 前記管理装置は、前記異常情報が通報されると、該異常情報に対応する前記水分センサから前記予備水分センサに切り替える前記切替要求を前記灌水制御装置に出力する切替要求出力手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の灌水管理システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、公園など屋外の緑化、アトリウム内の緑化、屋上、壁面などの人工盤上の緑化、ゴルフ場、サッカー、ラグビー、野球などの芝草のスポーツグランド、水田、畑、果樹園、サッカー、ラグビー、野球などのクレイグランド、幼稚園、小学校、中学校、高等学校などのクレイグランド、屋内ドーム内の芝草のグランド、屋内ドーム内のクレイグランドその他において用いられる灌水制御装置及び灌水管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、植物への灌水については、これを自動的に行う場合は植物の植えられている土壌水分状態に関係なくタイマーでスプリンクラー、灌水チューブなどを作動させていた。また、クレイグランドの整備は、その整備方法の一つの手段として、灌水を行ってグランドの状態、特にグランドの硬さを使用目的のスポーツに適した状態に整えることが行われ、その作業はグランドキーパーが長年の経験で行っていた。さらに、クレイグランドにおいて、グランド表面の埃が頻繁に発生し、グランド表面の整備だけでなく、周囲の施設全体の清掃作業も頻繁に行なわなければならない。その対策としてはグランドの表面に散水することで対応している。
【０００３】しかしながら、従来の灌水制御では、植物の必要とする土壌水分に関係なくタイマーでスプリンクラー、灌水チューブなどを作動させているため、降雨の直後に灌水を行う場合があったりして、植物にとって必要な時に十分であり、かつ過剰にならないような常に植物にとって適した土壌水分の管理が行うことができない。また、灌水時間がタイマーで制御されているので、植物の生育具合によって毎回一定量の灌水を行っても、植物の葉などにかかり土壌まで届く水量が一定量でないため、土壌を植物にとって適した状態の土壌水分量に制御できない。
【０００４】一方、クレイグランドの整備における散水作業は、グランドキーパーが経験と勘によって適正な散水量の調整を行っているが、使用目的のスポーツに必要なグランドの硬さを調節するために必要な土壌が計測されていない。したがって、グランドキーパーしかグランド管理作業が行えないことになる。さらに、この技術を習得するには長い年月が必要となる。
【０００５】また、クレイグランド表面に頻繁に発生する埃に対し、埃が発生してから対策としてグランドの表面に散水している。埃の発生直前に予防散水が行われていない。クレイグランドの埃は、グランドの使用の有無に関わらず発生するため、その対応のためにグランドキーパーが、常駐しなければならない。
【０００６】上述した不具合を解決するための装置として、水分センサを用いてコンピュータ等により灌水量を制御する灌水制御装置が、特開平９−１２１６９９号公報などに開示されている。
【０００７】このような灌水制御装置では、灌水対象となる土壌の水分状態を水分センサにて直接計測して灌水を行うため、植物が必要な場合に確実に灌水でき、植物に必要な水量を確実に灌水でき、スポーツ毎に適切な水分状態に制御でき、目的のスポーツに適したグランドクオリティーを確保でき、埃の発生を予測して、事前に灌水をして埃の発生を防ぐようにしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した灌水制御装置は、設置場所の土壌中の水分状態の変化に応じた適切な灌水量を制御することができるが、設置するのに多大な設備投資を必要とし、さらに、設置後に発生する土壌中に埋設した水分センサの故障などの不具合に対処するために、専任の管理者を常駐させたり、管理者に複数の灌水制御装置を巡回させる必要があった。そのため、小規模な緑化施設や学校などに灌水制御装置を導入することが困難であったという不具合を有していた。
【０００９】また、比較的安価な水分センサ、タイマ、電磁弁等を組み合わせた灌水制御装置などを使用する場合もあるが、このような安価な灌水制御装置では、管理者が常駐していないため、装置の故障が発生しても速やかに修理されずに放置されてしまい、適切な灌水を行うことができなかった。さらに、灌水制御装置の水分センサは土壌中に埋設されているため、故障した水分センサを見つけだすことが困難であった。
【００１０】よって本発明は、上述した問題点に鑑み、異常が生じても速やかに対処することができる灌水制御装置及び灌水管理システムを提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の灌水制御装置は、図１の基本構成図に示すように、熱を放出する熱源部と、該熱源部が埋設された灌水対象となる土壌の温度を計測する温度計測部とを有し、前記温度計測部の計測結果を示す温度信号を出力する水分センサ２1a〜２naを前記土壌に複数埋設し、該水分センサ２1a〜２naからの前記温度信号に基づいて土壌水分量を計測し、この計測結果に基づいて前記土壌の灌水量を制御する灌水制御装置１０において、前記水分センサ２1a〜２naが出力する前記温度信号に基づいて異常を検出する異常検出手段１１ａ１と、前記異常検出手段１１ａ１が異常を検出すると、前記水分センサ２1a〜２naの異常原因を特定する異常原因特定手段１１ａ２と、前記異常原因特定手段１１ａ２が特定した前記異常原因を示す異常情報を生成する異常情報生成手段１１ａ３と、前記異常情報生成手段１１ａ３が生成した前記異常情報を通報する通報手段１７と、を備えることを特徴とする。
【００１２】上記請求項１に記載した本発明の灌水制御装置１０によれば、異常検出手段１１ａ１によって、水分センサ２1a〜２naが出力する温度信号に基づいて異常が検出されると、その異常原因が異常原因特定手段１１ａ２によって特定される。そして、この特定された異常原因を示す異常情報が異常情報生成手段１１ａ３によって生成されると、この異常情報は通報手段１７によって通報される。よって、水分センサ２1a〜２naに故障が生じると、灌水制御装置１０はその異常原因を示す異常情報を生成し、この異常情報を通報するので、装置の設置後に発生する土壌中に埋設した水分センサ２1a〜２naの故障などの不具合に対処するために、専任の管理者を常駐させたり、管理者に複数の灌水制御装置１０を巡回させる必要がなくなる。従って、水分センサ２1a〜２naに異常が生じても、速やかに対処することができる灌水制御装置１０を提供することができる。
【００１３】上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、請求項１に記載の灌水制御装置において、埋設している各々の前記水分センサ２1a〜２naの近傍には、該水分センサ２1a〜２naが故障したときに切り替え可能な予備水分センサ２1b〜２nbを埋設しており、前記異常検出手段１１ａ１における前記異常の検出に応じて発生する切替要求に基づいて、前記温度信号を出力させるセンサを、故障した前記水分センサ２1a〜２naから前記予備水分センサ２1b〜２nbに切り替える切替手段１４をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】上記請求項２に記載した本発明の灌水制御装置によれば、異常検出手段１１ａ１における異常の検出に応じて切替要求が発生すると、切替手段１４によって温度信号を出力させるセンサが、故障した水分センサ２1a〜２naから予備水分センサ２1b〜２nbに切り替えられる。よって、水分センサ２1a〜２naに故障が生じても、予備水分センサ２1b〜２nbに切り替えて灌水対象となる土壌の温度が計測されるので、水分センサ２1a〜２naに生じた故障の影響を受けることなく、土壌に対する灌水量の制御を行うことが可能となり、専任の管理者を常駐させたり、管理者に複数の灌水制御装置１０を巡回させる必要がなくなる。
【００１５】上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項３記載の灌水管理システムは、図１の基本構成図に示すように、熱を放出する熱源部と、該熱源部が埋設された灌水対象となる土壌の温度を計測する温度計測部とを有し、前記温度計測部の計測結果を示す温度信号を出力する水分センサ２1a〜２naを前記土壌に複数埋設し、該水分センサ２1a〜２naからの前記温度信号に基づいて土壌水分量を計測し、この計測結果に基づいて前記土壌の灌水量を制御する灌水制御装置１０と、複数の場所に設けた前記灌水制御装置を遠隔地から管理する管理装置２０とを有して構成する灌水管理システム１において、前記灌水制御装置１０は、正常に動作していることを前記管理装置２０に認識させることが可能な装置情報を所定周期毎に生成する装置情報生成手段１１ａ５と、前記装置情報生成手段１１ａ５が生成した前記装置情報を前記管理装置２０に通報する通報手段１７と、を備え、前記管理装置２０は、前記灌水制御装置１０からの前記装置情報の前記通報の有無に基づいて、前記灌水制御装置１０が正常に動作しているか否かを判定する装置判定手段２１ａ１と、前記装置判定手段２１ａ１の異常との判定結果に応じて警報情報を生成する警報情報生成手段２１ａ２と、前記警報情報生成手段２１ａ２が生成した前記警報情報を出力する警報情報出力手段２１ａ３と、を備えることを特徴とする。
【００１６】上記請求項３に記載した本発明の灌水管理システム１によれば、灌水制御装置１０の装置情報生成手段１１ａ５にて所定周期毎に生成された装置情報は、通報手段１７によって管理装置２０に通報される。そして、管理装置２０に灌水制御装置１０から装置情報が通報されていないと、装置判定手段２１ａ１によって灌水制御装置１０が正常に動作していないと判定される。そして、装置判定手段２１ａ１の異常との判定結果に応じて警報情報生成手段２１ａ２にて生成された警報情報は警報情報出力手段２１ａ３によって出力される。よって、管理装置２０は、灌水制御装置１０から所定周期毎に装置情報が通報されないと、雷や停電などによって灌水制御装置１０に異常が生じたものと見なし、生成した警報情報を出力することで管理者などに警報されるので、複数の灌水制御装置１０を管理装置２０にて一括管理することができるため、灌水制御装置１０の設置場所毎に専任の管理者を常駐させたり、管理者に複数の灌水制御装置１０を巡回させる必要がなくなる。従って、雷や停電などによって灌水制御装置１０に異常が生じても、速やかに対処することができる灌水管理システム１を提供することができる。
【００１７】上記課題を解決するためになされた請求項４記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、請求項３に記載の灌水管理システムにおいて、前記管理装置の前記警報情報生成手段２１ａ２は、請求項１又は２に記載の前記灌水制御装置１０の通信手段から通報された前記異常情報に基づいて前記警報情報を生成することを特徴とする。
【００１８】上記請求項４に記載した本発明の灌水管理システムによれば、灌水制御装置１０の通報手段１７から水分センサ２1a〜２naに生じた異常原因を示す異常情報が管理装置２０に通報されると、この異常情報に基づいて警報情報が警報情報生成手段２１ａ２によって生成される。よって、管理装置２０は、水分センサ２1a〜２naにおける故障の発生に応じて灌水制御装置１０から異常情報が通報されると、その灌水制御装置１０の水分センサ２1a〜２naに故障が生じていることを示す警報情報を生成して出力するので、管理者は警報情報の出力に応じて、例えばサービスマンに修理を要請するなどして速やかに水分センサ２1a〜２naの故障に対応することが可能となる。従って、灌水制御装置１０の水分センサ２1a〜２naに異常が生じても、速やかに対処することができる灌水管理システム１を提供することができる。
【００１９】上記課題を解決するためになされた請求項５記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、請求項４に記載の灌水管理システムにおいて、前記管理装置２０は、前記異常情報が通報されると、該異常情報に対応する前記水分センサ２1a〜２naから前記予備水分センサ２1b〜２nbに切り替える前記切替要求を前記灌水制御装置１０に出力する切替要求出力手段２１ａ４をさらに備えることを特徴とする。
【００２０】上記請求項５に記載した本発明の灌水管理システムによれば、灌水制御装置１０の通報手段から水分センサ２1a〜２naに生じた異常原因を示す異常情報が管理装置２０に通報されると、この異常情報に対応する水分センサ２1a〜２naから予備水分センサ２1b〜２nbに切り替える切替要求が、切替要求出力手段２１ａ４によって灌水制御装置１０に出力される。よって、管理装置２０は、灌水制御装置１０からの異常情報の通報に応じて、故障した水分センサ２1a〜２naから予備水分センサ２1b〜２nbに切り替える切替要求を灌水制御装置１０に出力するため、水分センサ２1a〜２naに故障が生じても、予備水分センサ２1b〜２nbに切り替えて灌水対象となる土壌の温度が計測されるので、水分センサ２1a〜２naに生じた故障の影響を受けることなく、土壌に対する灌水量の制御を行うことが可能となる。従って、灌水制御装置１０の水分センサ２1a〜２naの異常の影響を受けることなく、土壌に対する灌水量の制御を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る灌水管理システムの一実施の形態を、図２〜図５の図面を参照して説明する。
【００２２】図２は本発明に係る灌水管理システムの一実施の形態を示す構成図であり、図３は図２に示す灌水制御装置のＣＰＵが行う本発明に係る処理概要の一例を示すフローチャートであり、図４は図２に示す管理装置のＣＰＵが行う本発明に係る処理概要の一例を示すフローチャートである。
【００２３】図２において、１は灌水管理システムを示し、灌水管理システム１は、緑化施設や学校などに設置している複数の灌水制御装置１０と、これらの灌水制御装置１０とは別地点である遠隔地（例えば、管理会社など）に設置し、通信によって灌水制御装置１０を管理する監視装置２０とを有して構成している。
【００２４】灌水制御装置１０は、予め定められたプログラムに従って動作するマイクロコンピュータ（μＣＯＭ）１１を有する。μＣＯＭ１１は、周知のように、予め定めたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１ａ、ＣＰＵ１１ａのためのプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ１１ｂ、各種のデータを格納するとともにＣＰＵ１１ａの処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ１１ｃ等を有して構成している。
【００２５】そして、μＣＯＭ１１の入力ポートＩには、灌水対象となる土壌の地表から所定の深さで埋設している水分センサ部２1〜２nが出力する土壌中の温度を示す温度信号をＡＤ変換して出力するＡＤ変換部１２の出力が接続されている。なお、ＡＤ変換部１２と水分センサ部２1〜２nの間には、水分センサ部２1〜２nからの温度信号を選択してＡＤ変換部１２に対して入力するセレクタ部１３が介在されており、このセレクタ部１３をμＣＯＭ１１の出力ポートＯ1に接続することで、ＣＰＵ１１ａの制御のもとでセレクタ部１３の選択を可能としている。
【００２６】ここで、水分センサ部２1〜２nは、それぞれ複数（例えば、３本）の水分センサを有して構成しており、複数の水分センサは１測定点の所定の範囲（例えば、１〜２ｍ2）に埋設している。各々の水分センサは、ニクロム線などが用いられる熱源部と、熱電対などが用いられる温度計測部を有して構成している。そして、水分センサ部２1〜２nにおいて、測定時には１本の水分センサが用いられ、他は予備水分センサとなっている。
【００２７】また、μＣＯＭ１１の出力ポートＯ2には、基準電圧原１４が接続されている。この基準電圧源１４はＣＰＵ１１ａの制御のもとで水分センサ部２1〜２nに一定の電圧を供給するようになっている。そして、水分センサ部２1〜２nに電圧が供給されると、水分センサの熱源部から所定の熱量が放出され、この放出された熱量は土壌中を伝達され、この熱量が温度計測部で計測され、この計測した温度を示す温度信号が出力される。
【００２８】なお、水分計測方法において、計測物（灌水対象の土壌）の熱伝導率が重要な要因であり、計測物が変わらなければ、熱源部の温度と水分量との間は常に一定の係数が得られるため、この特性を利用して温度から水分量を算出する算出式が、ＲＯＭ１１ｂに予め格納されている。
【００２９】さらに、μＣＯＭ１１の出力ポートＯ3には、水分センサ部２1〜２nが接続されており、ＣＰＵ１１ａの制御のもとで水分センサ部２1〜２nの各々で測定用の水分センサの選択を可能としている。
【００３０】また、μＣＯＭ１１の出力ポートＯ4には、灌水対象となる土壌へ給水するための給水管３の途中に設けた電磁弁４を開閉駆動するドライバ部１５が接続されている。そして、μＣＯＭ１１の出力ポートＯ5には、ＬＣＤ、７セグメントの発光ダイオード群などが用いられる表示部１６が接続されており、測定した水分量などの表示を可能としている。
【００３１】そして、μＣＯＭ１１の入出力ポートＩＯには、送受信部１７が接続されており、この送受信部１７としてＰＨＳカード、無線などの通信手段を用いることで、基地局、公衆網３０などを介して管理装置２０との無線による通信を可能としている。従って、この送受信部１７が特許請求の範囲に記載の通報手段として機能している。
【００３２】なお、本発明はこれに限定するものではなく、通信手段としてモデムカードなどを用いることで、管理装置２０との有線による通信をするようにすることもできるが、無線による通信を可能とすることで、灌水制御装置１０を公衆回線が引かれていない場所などにも設置することを可能としている。
【００３３】次に、管理装置２０は、予め定められたプログラムに従って動作するマイクロコンピュータ（μＣＯＭ）２１を有する。μＣＯＭ２１は、周知のように、予め定めたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）２１ａ、ＣＰＵ２１ａのためのプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ２１ｂ、各種のデータを格納するとともにＣＰＵ２１ａの処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ２１ｃ等を有して構成している。
【００３４】μＣＯＭ１１の出力ポートＯには、表示部２２が接続されており、この表示部２２としてはディスプレイが用いられている。そして、μＣＯＭ１１の入力ポートＩには、入力部２３が接続されており、この入力部２３としてはキーボードが用いられている。また、μＣＯＭ１１の入出力ポートＩＯには、送受信部２４が接続されており、この送受信部２４としてモデムカード、ＩＳＤＮカードなどの通信手段を用いることで、公衆網３０、基地局などを介して灌水制御装置１０との有線による通信を可能としている。
【００３５】また、μＣＯＭ２１のＲＡＭ２１ｃには、灌水制御装置１０から受信する装置情報を格納する装置情報格納エリアが設けられており、この装置情報格納エリアは管理装置２０が管理する灌水制御装置１０毎の格納エリアを有して構成している。
【００３６】次に、上述した灌水制御装置１０のＣＰＵ１１ａの本発明に係る動作概要の一例を、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３７】図３において、灌水制御装置１０の図示しない電源部の投入によって処理が開始されると、ステップＳ１において、通報タイマ起動処理が実行されることで、通報タイマ時間（例えば、１日、１週間、１ヶ月など）が経過するとタイムアウトする通報タイマが起動され、その後ステップＳ２に進む。
【００３８】ステップＳ２において、通報タイマがタイムアウトしたか否かが判定される。通報タイマがタイムアウトしていると判定された場合は（ステップＳ２でＹ）、ステップＳ３に進む。
【００３９】ステップＳ３において、装置情報生成処理が実行されることで、正常に動作していることを管理装置２０に認識させることが可能な装置情報がＲＡＭ１１ｃに生成され、その後ステップＳ４に進む。
【００４０】なお、本実施の形態では、装置情報を通報タイマの起動中に収集した水分量データ（測定データ）や、装置が正常に動作していることを示す状態データなどに基づいて装置情報を生成しているが、本発明はこれに限定するものではなく、装置が正常に動作していることを認識することができれば、水分量データのみ、状態データのみなど種々異なる形態とすることができる。
【００４１】従って、このステップＳ３の処理によって、装置情報が生成されることから、このステップＳ３の処理が特許請求の範囲に記載の装置情報生成手段に相当する。
【００４２】ステップＳ４において、装置情報送信処理が実行されることで、ＲＡＭ１１ｃに作成されている装置情報に送信先などが付加されて送受信部１７に出力され、その後ステップＳ１に戻り、装置の動作中は一連の処理が繰り返されることとなる。そして、出力された装置情報は送受信部１７によって公衆網３０を介して管理装置２０に送信される。
【００４３】また、ステップＳ２で通報タイマがタイムアウトしていないと判定された場合は（ステップＳ２でＮ）、ステップＳ５に進む。そして、ステップＳ５において、管理装置２０から切替要求を受信しているか否かが判定される。切替要求を受信していないと判定された場合は（ステップＳ５でＮ）、ステップＳ７に進む。一方、切替要求を受信していると判定された場合は（ステップＳ５でＹ）、ステップＳ６に進む。
【００４４】ステップＳ６において、水分センサ切替処理が実行されることで、管理装置２０からの切替要求に対応する水分センサ部２1〜２nに切替信号が出力ポートＯ3を介して出力されることで、測定用に利用する水分センサが予備水分センサに切り替えられ、その後ステップＳ７に進む。
【００４５】従って、このステップＳ６の処理によって、水分センサ部２1〜２nにて測定用に利用する水分センサが予備水分センサに切り替えられることから、このステップＳ６の処理が特許請求の範囲に記載の切替手段に相当する。
【００４６】ステップＳ７において、μＣＯＭ１１が内蔵する時計機能に基づいて、予め設定された測定時間（例えば、月、水、金、日曜日の午後５時など）か否かが判定される。測定時間ではないと判定された場合は（ステップＳ７でＮ）、ステップＳ２に戻り、装置の動作中は一連の処理が繰り返されることとなる。一方、測定時間であると判定された場合は（ステップＳ７でＹ）、ステップＳ８に進む。
【００４７】ステップＳ８において、測定タイマ起動処理が実行されることで、測定タイマ時間（例えば、１分）が経過するとタイムアウトする測定タイマが起動され、その後ステップＳ９に進む。
【００４８】ステップＳ９において、水分量測定処理が実行されることで、μＣＯＭ１１の出力ポートＯ2を例えばＬからＨレベルにして基準電圧源１４をオンさせることで水分センサ部２1〜２nに動作電源を供給させ、出力ポートＯ1からセレクタ部１３に対して、例えば複数ビットの選択信号が順次出力され、これに応じてＡＤ変換部１２から出力される水分センサ部２1〜２nからの出力電圧のＡＤ値を順次読み込んでＲＡＭ１１ｃの所定の記憶エリアに格納される。
【００４９】そして、測定タイマがタイムアウトすると、出力ポートＯ2を例えばＨからＬレベルにしてそれまでオンしていた基準電圧源１４をオフさせ、水分センサ部２1〜２nに対する動作電源の供給を停止させる。そして、ＲＡＭ１１ｃに格納されている出力電圧とＲＯＭ１１ｂに予め定められた算出式に基づいて水分量が算出され、その後ステップＳ１０に進む。
【００５０】ステップＳ１０において、ＲＡＭ１１ｃに格納されている出力電圧に基づいて、水分センサ部２1〜２nが正常に動作しているか否かが判定される。例えば、水分センサの熱源部に断線が発生している場合には、出力電圧に変化が起こらない。また、温度測定部に断線が発生している場合には、出力電圧が予め設定されている設定値から逸脱する。よって、水分センサが故障している場合、出力電圧に基づいて故障個所を特定することができる。
【００５１】従って、このステップＳ１０の判定処理によって、水分センサ部２1〜２nの異常を検出していることから、このステップＳ１０の判定処理が特許請求の範囲に記載の異常検出手段に相当する。
【００５２】ステップＳ１０で水分センサ部２1〜２nが正常に動作していると判定された場合は（ステップＳ１０でＹ）、ステップＳ１１に進む。そして、ステップＳ１１において、水分量表示処理が実行されることで、ＲＡＭ１１ｃに生成されている水分量に基づいて表示情報が生成され、この表示情報が表示部１６に出力され、その後ステップＳ１２に進む。そして、出力された表示情報が表示部１６に表示されることで、測定された水分量が表示部１６に表示される。
【００５３】ステップＳ１２において、灌水タイマ起動処理が実行されることで、ＲＡＭ１１ｃに格納されている水分量に応じた灌水タイマ時間が設定され、この灌水タイマ時間が経過するとタイムアウトする灌水タイマが起動され、その後ステップＳ１３に進む。
【００５４】ステップＳ１３において、灌水処理が実行されることで、μＣＯＭ１１の出力ポートＯ4を例えばＬからＨレベルにして電磁弁４への開信号の出力が開始され、、その後ステップＳ２に戻り、装置の動作中は一連の処理が繰り返されることとなる。そして、電磁弁４への開信号の出力は、灌水タイマのタイムアウトによって終了され、灌水時間以外は閉信号が出力される。よって、灌水対象となる土壌の水分量に基づいて設定されたタイマ値で灌水タイマが起動中は電磁弁が開状態となり、灌水対象となる土壌への灌水が行われる。
【００５５】また、ステップＳ１０で水分センサ部２1〜２nが正常に動作していないと判定された場合は（ステップＳ１０でＮ）、ステップＳ１４に進む。そして、ステップＳ１４において、異常情報生成処理が実行されることで、故障している水分センサ部が水分センサ部２1〜２nの中から特定され、その水分センサの異常原因が特定され、この特定結果に基づいて異常情報がＲＡＭ１１ｃに生成され、その後Ｓ１５に進む。
【００５６】従って、このステップＳ１４の処理によって、異常原因が特定され、この特定結果に基づいて異常情報が生成されることから、このステップＳ１４の処理が特許請求の範囲に記載の異常原因特定手段と異常情報生成手段に相当する。
【００５７】ステップＳ１５において、異常情報送信処理が実行されることで、ＲＡＭ１１ｃに作成されている異常情報に送信先などが付加されて送受信部１７に出力され、その後ステップＳ２に戻り、装置の動作中は一連の処理が繰り返されることとなる。そして、出力された異常情報は送受信部１７によって公衆網３０を介して管理装置２０に送信される。
【００５８】以上の説明からも明らかなように、灌水制御装置１０のＣＰＵ１１ａが特許請求の範囲に記載の異常検出手段、異常原因特定手段、異常情報生成手段、切替手段、装置情報生成手段として機能している。
【００５９】次に、上述した管理装置２０のＣＰＵ２１ａの本発明に係る動作概要の一例を、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００６０】図４において、管理装置２０の図示しない電源部の投入によって装置が起動されるた後に上位モジュールから呼び出されると、ステップＴ１において、監視タイマ起動処理が実行されることで、監視タイマ時間（例えば、１日、１週間、１ヶ月など）が経過するとタイムアウトする監視タイマが起動され、その後ステップＴ２に進む。
【００６１】ステップＴ２において、灌水制御装置１０から送受信部２４を介して異常情報を受信したか否かが判定される。異常情報を受信していないと判定された場合は（ステップＴ２でＮ）、ステップＴ３に進む。
【００６２】ステップＴ３において、灌水制御装置１０から送受信部２４を介して装置情報を受信したか否かが判定される。装置情報を受信していないと判定された場合は（ステップＴ３でＮ）、ステップＴ８に進む。一方、装置情報を受信していると判定された場合は（ステップＴ３でＹ）、ステップＴ４に進む。
【００６３】ステップＴ４において、装置情報記憶手段が実行されることで、受信した装置情報が、ＲＡＭ２１ｃの灌水制御装置１０毎に定められた装置情報格納エリアの該当する格納エリアに格納され、その後ステップＴ８に進む。
【００６４】また、ステップＴ２で灌水制御装置１０から異常情報を受信していると判定された場合は（ステップＴ２でＹ）、ステップＴ５に進む。そして、ステップＴ５において、警報情報生成処理が実行されることで、受信した異常情報に基づいて警報情報がＲＡＭ２１ｃに生成され、その後ステップＴ６に進む。
【００６５】ステップＴ６において、警報処理が実行されることで、ＲＡＭ２１ｃに生成されている警報情報が表示部２２に出力され、その後ステップＴ７に進む。そして、出力された警報情報が表示部２２に表示されることで、管理者に灌水制御装置１０の水分センサに故障が発生したことが警報される。
【００６６】ステップＴ７において、切替要求送信処理が実行されることで、異常情報に基づいて故障した水分センサからどの予備水分センサに切り替えるかを指定する切替要求がＲＡＭ２１ｃに生成され、この切替要求に送信先などが付加されて送受信部２４に出力され、その後ステップＴ８に進む。そして、出力された切替要求は送受信部２４によって公衆網３０を介して灌水制御装置１０に送信される。
【００６７】従って、このステップＴ７の処理によって、切替要求が灌水制御装置１０に送信されることから、このステップＴ７の処理が特許請求の範囲に記載の切替要求出力手段に相当する。
【００６８】ステップＴ８において、監視タイマがタイムアウトしたか否かが判定される。監視タイマがタイムアウトしていないと判定された場合は（ステップＴ８でＮ）、ステップＴ２に戻り、装置の動作中は一連の処理が繰り返すことで、監視タイマのタイムアウトを待つこととなる。一方、監視タイマがタイムアウトしていると判定された場合は（ステップＴ８でＹ）、ステップＴ９に進む。
【００６９】ステップＴ９において、ＲＡＭ２１ｃの装置情報格納エリアが有する灌水制御装置１０毎に定められた格納エリアの全てに装置情報が格納されているか否かが判定されることで、全ての灌水制御装置１０から装置情報を受信したか否かが判定される。全ての灌水制御装置１０から装置情報を受信していないと判定された場合は（ステップＴ９でＹ）、ステップＴ１に戻り、装置の動作中は一連の処理が繰り返すこととなる。一方、全ての灌水制御装置１０から装置情報を受信していないと判定された場合は（ステップＴ９でＮ）、管理している灌水制御装置１０の中で故障している装置があることが認識され、ステップＴ１０に進む。
【００７０】従って、このステップＴ９の判定処理によって、灌水制御装置１０が正常に動作しているか否かを判定していることから、このステップＴ１０の判定処理が特許請求の範囲に記載の装置判定手段に相当する。
【００７１】ステップＴ１０において、警報情報生成処理が実行されることで、装置情報を受信していない灌水制御装置１０を示す警報情報がＲＡＭ２１ｃに生成され、その後ステップＴ１１に進む。
【００７２】ステップＴ１１において、警報処理が実行されることで、ＲＡＭ２１ｃに生成されている警報情報が表示部２２に出力され、その後ステップＴ７に進む。そして、出力された警報情報が表示部２２に表示されることで、管理者に灌水制御装置１０に故障が発生したことが警報される。
【００７３】従って、上述したステップＴ５及びステップＴ１０の処理によって、警報情報を生成し、上述したステップＴ６及びステップＴ１１の処理によって、警報情報を出力していることから、ステップＴ５及びステップＴ１０の処理が特許請求の範囲に記載の警報情報生成手段、ステップＴ６及びステップＴ１１の処理が警報情報出力手段に相当する。
【００７４】以上の説明からも明らかなように、管理装置２０のＣＰＵ２１ａが特許請求の範囲に記載の装置判定手段、警報情報生成手段、警報情報出力手段、切替要求出力手段として機能している。
【００７５】次に、上述した構成による本実施の形態の動作（作用）の一例を、以下に説明する。
【００７６】灌水制御装置１０において、予め定められた測定時間になると（ステップＳ７でＹ）、水分センサ部２1〜２nが出力する出力電圧に基づいて水分量が測定されるとともに（ステップＳ８〜Ｓ９）、水分センサ部２1〜２nが正常に動作していると判定されると（ステップＳ１０でＹ）、測定した水分量に応じた灌水が行われる（ステップＳ１２〜Ｓ１３）。
【００７７】また、水分センサ部２1〜２nの異常が検出されると（ステップＳ１０でＮ）、特定した異常原因に基づいて異常情報が生成され（ステップＳ１４）、この生成された異常情報は送受信部１７から、公衆網３０を介して管理装置２０に送信される（ステップＳ１５）。
【００７８】一方、管理装置２０において、灌水制御装置２０から異常情報を受信すると（ステップＴ２でＹ）、この異常情報に基づいて警報情報が生成され（ステップＴ５）、この警報情報が表示部２２に出力されることで（ステップＴ６）、表示部２２に警報画面が表示される。よって、管理者はこの警報画面に基づいて、例えば水分センサ部２1〜２nの修理をサービスマンに速やかに手配することができる。
【００７９】そして、異常情報に基づいて故障した水分センサからどの予備水分センサに切り替えるかを指定する切替要求が、送受信部２４を介して灌水制御装置１０に送信される（ステップＴ７）。
【００８０】一方、灌水制御装置１０において、管理装置２０から切替要求を受信すると（ステップＳ５でＹ）、切替要求に対応する水分センサ部２1〜２nに切替信号が出力ポートＯ3を介して出力されることで、測定用に利用する水分センサが予備水分センサに切り替えられる（ステップＳ６）。
【００８１】また、灌水制御装置１０において、監視タイマがタイムアウトする毎に（ステップＳ２でＹ）、正常に動作していることを管理装置２０に認識させることが可能な装置情報が生成され（ステップＳ３）、この生成された装置情報は送受信部１７から、公衆網３０を介して管理装置２０に送信される（ステップＳ４）。
【００８２】一方、管理装置２０では、複数の灌水制御装置１０から装置情報を受信する毎に、ＲＡＭ２１ｃの灌水制御装置１０毎に定められた装置情報格納エリアの該当する格納エリアに格納される。そして、監視タイマがタイムアウトすると（ステップＴ８でＹ）、ＲＡＭ２１ｃの装置情報格納エリアが有する灌水制御装置１０毎に定められた格納エリアの全てに装置情報が格納されているか否かが判定されることで、全ての灌水制御装置１０から装置情報を受信したか否かが判定される。（ステップＴ９）。
【００８３】そして、全ての灌水制御装置１０から装置情報を受信していないと判定されることで、管理している灌水制御装置１０の中で故障している装置があることが認識されると（ステップＴ９でＮ）、異常が発生している灌水制御装置１０を示す警報情報が生成され（ステップＴ１０）、この警報情報が表示部２２に出力されることで（ステップＴ１１）、表示部２２に警報画面が表示される。よって、管理者はこの警報画面に基づいて、例えば灌水制御装置１０の修理や確認をサービスマンに速やかに手配することができる。
【００８４】以上説明したように、本発明に係る灌水制御装置１０を備える灌水管理システム１によれば、灌水制御装置１０にて所定周期毎に生成された装置情報は、送受信部（通報手段）１７によって管理装置２０に通報される。そして、予め定められた所定時間に灌水制御装置１０から装置情報が通報されていないと、管理装置２０は灌水制御装置１０が正常に動作していないと判定する。そして、異常との判定結果に応じて生成された警報情報は表示部２２に出力される。
【００８５】よって、管理装置２０は、灌水制御装置１０から所定周期毎に装置情報が通報されないと、雷や停電などによって灌水制御装置１０に異常が生じたものと見なし、生成した警報情報を出力することで管理者などに警報されるので、複数の灌水制御装置１０を管理装置２０にて一括管理することができるため、灌水制御装置１０の設置場所毎に専任の管理者を常駐させたり、管理者に複数の灌水制御装置１０を巡回させる必要がなくなる。従って、雷や停電などによって灌水制御装置１０に異常が生じても、速やかに対処することができる灌水管理システム１を提供することができる。よって、小規模な緑化施設や学校などにも容易に灌水制御装置１０を導入することができるようになる。
【００８６】また、水分センサ部２1〜２nの水分センサに故障が生じると、灌水制御装置１０はその異常原因を示す異常情報を生成し、この異常情報を通報するので、装置の設置後に発生する土壌中に埋設した水分センサ部２1〜２nの水分センサの故障などの不具合に対処するために、専任の管理者を常駐させたり、管理者に複数の灌水制御装置１０を巡回させる必要がなくなる。さらに、異常情報に基づいて故障した水分センサを認識することができるので、故障した水分センサを見つけだす作業を排除することができる。従って、水分センサ部２1〜２nの水分センサに異常が生じても、速やかに対処することができる灌水制御装置１０を提供することができる。
【００８７】そして、管理装置２０は、水分センサ部２1〜２nの水分センサにおける故障の発生に応じて灌水制御装置１０から異常情報が通報されると、その灌水制御装置１０の水分センサ部２1〜２nの水分センサに故障が生じていることを示す警報情報を生成して出力するので、管理者は警報情報の出力に応じて、例えばサービスマンに修理を要請するなどして速やかに水分センサ部２1〜２nの水分センサの故障に対応することが可能となる。
【００８８】また、管理装置２０は、灌水制御装置１０からの異常情報の通報に応じて、故障した水分センサから予備水分センサに切り替える切替要求を灌水制御装置１０に出力するため、水分センサに故障が生じても、予備水分センサに切り替えて灌水対象となる土壌の温度が計測されるので、水分センサ部２1〜２nの水分センサに生じた故障の影響を受けることなく、土壌に対する灌水量の制御を行うことが可能となる。従って、灌水制御装置の水分センサの異常の影響を受けることなく、土壌に対する灌水量の制御を行うことができる。
【００８９】なお、上述した本実施の形態では、灌水制御装置１０は管理装置２０からの切替要求の受信に応じて、故障した水分センサから予備水分センサに切り替える実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定するもにではなく、灌水制御装置１０にて水分センサの異常を検出すると、自動的に故障した水分センサから予備水分センサに切り替えるようにしても差し支えない。この場合、例えば図３に示すステップＳ５及びＳ６を削除し、ステップＳ１５の次の処理として、ステップＳ６の水分センサ切替処理を追加することで対応することができる。
【００９０】また、上述した本実施の形態では、図３に示すステップＳ１４の処理にて異常原因特定手段と異常情報生成手段を実現させているが、本発明はこれに限定するものではなく、ステップＳ１０にて異常原因の特定まで行う用にすると、ステップＳ１０が異常検出手段と異常原因特定手段として機能することとなる。
【００９１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した本発明の灌水制御装置によれば、水分センサに故障が生じると、灌水制御装置はその異常原因を示す異常情報を生成し、この異常情報を通報するので、装置の設置後に発生する土壌中に埋設した水分センサの故障などの不具合に対処するために、専任の管理者を常駐させたり、管理者に複数の灌水制御装置を巡回させる必要がなくなる。従って、水分センサに異常が生じても、速やかに対処することができる灌水制御装置を提供することができるので、小規模な緑化施設や学校などにも容易に灌水制御装置を導入することができるようになるという効果を奏する。
【００９２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、水分センサに故障が生じても、予備水分センサに切り替えて灌水対象となる土壌の温度が計測されるので、水分センサに生じた故障の影響を受けることなく、土壌に対する灌水量の制御を行うことが可能となり、専任の管理者を常駐させたり、管理者に複数の灌水制御装置を巡回させる必要がなくなるという効果を奏する。
【００９３】以上説明したように請求項３に記載した本発明の灌水管理システムによれば、管理装置は、灌水制御装置から所定周期毎に装置情報が通報されないと、雷や停電などによって灌水制御装置に異常が生じたものと見なし、生成した警報情報を出力することで管理者などに警報されるので、複数の灌水制御装置を管理装置にて一括管理することができるため、灌水制御装置の設置場所毎に専任の管理者を常駐させたり、管理者に複数の灌水制御装置を巡回させる必要がなくなる。従って、雷や停電などによって灌水制御装置に異常が生じても、速やかに対処することができる灌水管理システムを提供することができるので、小規模な緑化施設や学校などにも容易に灌水管理システムを導入することができるようになるという効果を奏する。
【００９４】請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、管理装置は、水分センサにおける故障の発生に応じて灌水制御装置から異常情報が通報されると、その灌水制御装置の水分センサに故障が生じていることを示す警報情報を生成して出力するので、管理者は警報情報の出力に応じて、例えばサービスマンに修理を要請するなどして速やかに水分センサの故障に対応することが可能となる。さらに、異常情報に基づいて故障した水分センサを認識することができるので、故障した水分センサを見つけだす作業を排除することができる。従って、灌水制御装置の水分センサに異常が生じても、速やかに対処することができる灌水管理システムを提供することができるので、小規模な緑化施設や学校などにも容易に灌水管理システムを導入することができるようになるという効果を奏する。
【００９５】請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加え、管理装置は、灌水制御装置からの異常情報の通報に応じて、故障した水分センサから予備水分センサに切り替える切替要求を灌水制御装置に出力するため、水分センサに故障が生じても、予備水分センサに切り替えて灌水対象となる土壌の温度が計測されるので、水分センサに生じた故障の影響を受けることなく、土壌に対する灌水量の制御を行うことが可能となる。従って、灌水制御装置の水分センサの異常の影響を受けることなく、土壌に対する灌水量の制御を行うことができるという効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６８９５
【氏名又は名称】矢崎総業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月３０日（１９９９．１１．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６０６９０
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧野 秀雄 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１５７５２２（Ｐ２００１−１５７５２２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月１２日（２００１．６．１２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３４１０５４ |
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