(57)【要約】【課題】土壌の水分量情報の精度と信頼性を向上させる。【解決手段】水分センサ１の制御部１０によれば、センサ部１１からのセンサ出力値に基づいて土壌Ｓへの注水が行われたか否かを判定し、注水が行われていないと判定された場合、センサ出力値が上昇を開始してから上昇前のセンサ出力値に戻るまでの期間は、センサ出力値が上昇開始直前のセンサ出力値と同じ値となるように補正する。【選択図】図８
2014074601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌の水分量情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された水分量情報に基づいて、前記土壌への注水が行われたか否かを判定する注水判定部と、
前記取得部により取得された水分量情報が上昇しているか否かを判定する上昇判定部と、
前記注水判定部と前記上昇判定部の判定結果に基づいて、前記水分量情報を補正する補正部と、
を備える水分量補正装置。
【請求項２】
前記上昇判定部は、前記注水判定部が、注水が行われていないと判定した場合に、前記水分量情報が上昇したか否かを判定する請求項１に記載の水分量補正装置。
【請求項３】
前記注水判定部は、前記上昇判定部が、前記水分量情報が上昇したと判定した場合に、注水が行われたか否かを判定する請求項１に記載の水分量補正装置。
【請求項４】
前記注水判定部は、前記取得部により取得された水分量情報とその直前に前記取得部により取得された水分量情報との差分が予め定められた閾値を超えているか否かに基づいて、注水が行われたか否かを判定する請求項１〜３の何れか一項に記載の水分量補正装置。
【請求項５】
前記補正部は、前記注水判定部が、注水が行われていないと判定し、前記上昇判定部が、前記水分量情報が上昇していると判定した場合、前記水分量情報の値が上昇直前の水分量情報と同じ値となるように補正する請求項１〜４の何れか一項に記載の水分量補正装置。
【請求項６】
前記土壌の温度情報を取得する温度取得部を備え、
前記補正部は、前記温度取得部により取得された温度情報に基づいて、前記取得部により取得された水分量情報を補正する請求項１〜５の何れか一項に記載の水分量補正装置。
【請求項７】
前記補正部は、更に、前記土壌の種類に基づいて前記取得部により取得された水分量情報を補正する請求項６に記載の水分量補正装置。
【請求項８】
前記補正部は、更に、前記土壌を入れた鉢のサイズ及び形状に基づいて前記取得部により取得された水分量情報を補正する請求項７に記載の水分量補正装置。
【請求項９】
前記温度情報に基づく補正は、各時刻での水分量情報をＶ（ｔ）、土壌の温度をＴ（ｔ）、補正後の水分量情報をＶｃ（ｔ）、補正係数をαとすると、
Ｖｃ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）−αＴ（ｔ）
で表される請求項６〜８の何れか一項に記載の水分量補正装置。
【請求項１０】
土壌の水分量情報を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得された水分量情報に基づいて、前記土壌への注水が行われたか否かを判定する注水判定工程と、
前記取得工程により取得された水分量情報が上昇しているか否かを判定する上昇判定工程と、
前記注水判定工程と前記上昇判定工程の判定結果に基づいて、前記水分量情報を補正する補正工程と、
を含む水分量補正方法。
【請求項１１】
土壌の水分量情報を取得する取得部により取得された水分量情報を補正する水分量補正装置に用いられるコンピュータを、
前記取得部により取得された水分量情報に基づいて、前記土壌への注水が行われたか否かを判定する注水判定部、
前記取得部により取得された水分量情報が上昇しているか否かを判定する上昇判定部、
前記注水判定部と前記上昇判定部の判定結果に基づいて、前記水分量情報を補正する補正部、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水分量補正装置、水分量補正方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物育成用土壌に差込み可能な複数の電極を有し、これらの電極間の電気抵抗値を計測することによって土壌の水分含有度を測定し、その含有度が設定された限界レベル以下になった場合、警報を発する水分含有度監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６０８６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のような水分センサでは、土壌の温度による影響を受け、測定精度や信頼性は低いものとなっている。
【０００５】
本発明の課題は、土壌の水分量情報の精度と信頼性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の水分量補正装置は、
土壌の水分量情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された水分量情報に基づいて、前記土壌への注水が行われたか否かを判定する注水判定部と、
前記取得部により取得された水分量情報が上昇しているか否かを判定する上昇判定部と、
前記注水判定部と前記上昇判定部の判定結果に基づいて、前記水分量情報を補正する補正部と、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、土壌の水分量情報の精度と信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における水分センサの機能的構成を示すブロック図である。
【図２】図１のセンサ部の構成例を示す図である。
【図３】温度変化の激しい直射日光が当たる日向に鉢を放置したときのセンサ出力値［％］と含水量［ｇ］の経時的推移を示すグラフである。
【図４】図３の実験時におけるセンサ出力値［％］と外気の温度［℃］の経時的推移を示すグラフである。
【図５】温度変化がそれほど大きくない室温下に鉢を放置したときのセンサ出力値［％］と室温［℃］の経時的推移を示す図である。
【図６】５０［℃］一定に設定した恒温槽内に鉢を放置したときのセンサ出力値［％］と含水量［ｇ］の経時的推移を示すグラフである。
【図７】図３の含水量、及びセンサ出力値の差分ΔＶ（ｔ）の経時的変化を示すグラフである。
【図８】注水が行われていないときのセンサ出力値の上昇部分を拡大したグラフ及びこのときの補正済み出力値を示すグラフである。
【図９】図１の制御部により実行される補正処理を示すフローチャートである。
【図１０】含水量の異なる土壌を入れた２つの鉢についての土壌の温度［℃］とセンサ出力値［％］との関係を示すグラフである。
【図１１】サーバを水分量補正装置としたときの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００１０】
＜水分センサ１の構成＞
まず、本発明に係る水分量補正装置を含む水分センサ１の構成について説明する。
図１は、水分センサ１の機能構成例を示すブロック図である。図１に示すように、水分センサ１は、制御部１０、センサ部１１、操作部１２、表示部１３、記憶部１４、通信部１５、計時部１６等を備えて構成され、各部はバス１７により接続されている。
【００１１】
制御部１０は、図示は省略するが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えて構成される。制御部１０のＣＰＵは、記憶部１４に記憶されているプログラムを読み出し、ＲＡＭのワークエリアに展開し、展開したプログラムに従って、後述する補正処理を始めとする各種処理を実行する。制御部１０は、補正処理を実行することにより、注水判定部、上昇判定部、補正部として機能する。
【００１２】
センサ部１１は、取得部として機能するものであり、植物が植えられた土壌Ｓの水分量を測定して水分量情報を取得し、この水分量情報をセンサ出力値として制御部１０に出力する。
【００１３】
図２（ａ）に、センサ部１１の構成例を示す。図２（ｂ）に、センサ部１１における土壌Ｓの水分量測定の回路図を示す。なお、土壌Ｓには植物が植えられているが、図２（ａ）においてその図示は省略している。
センサ部１１は、図２（ａ）に示すように、電極１１ａ、電極１１ｂ、検出回路１１ｃを備え、電極１１ａ及び電極１１ｂを土壌Ｓに差し込むことにより土壌Ｓの水分量を測定する。
検出回路１１ｃには、図２（ｂ）に示す電源Ｖ０、電気抵抗Ｒ、電圧計Ｖ１が組み込まれている。電源Ｖ０は、電極１１ａに対して電圧Ｖ０［Ｖ］を印加するための電源である。電気抵抗Ｒは、電極１１ａ、１１ｂ間の土壌Ｓの水分量を測定するために組み込まれた電気抵抗値Ｒ［Ω］（一定）の電気抵抗である。電圧計Ｖ１は、電気抵抗Ｒの両端の電圧降下Ｖ１［Ｖ］を測定するための電圧計である。なお、図２（ｂ）におけるＲｓは、電極１１ａ、１１ｂ間の土壌Ｓ中の電気抵抗値［Ω］を表す。
【００１４】
本実施形態のセンサ部１１において、土壌Ｓの水分量は、Ｖ１／Ｖ０×１００［％］で定義される。
図２（ｂ）より、Ｖ０は以下の（式１）で表すことができる。これを式変形すると、Ｖ１／Ｖ０は、（式２）で表される。
【数１】
2014074601.tif 000003
【数２】
2014074601.tif 000004
【００１５】
ここで、土壌Ｓに注水が行われ、土壌Ｓに水分が含まれると、電極１１ａ、１１ｂ間は水分を含んだ土壌Ｓを介して導通が可能となり、電気抵抗値Ｒｓは減少する（Ｒｓ→０）。（式２）より、Ｒｓが０に近づくほど土壌Ｓの水分量Ｖ１／Ｖ０×１００［％］は１００［％］に近づく。逆に、電極１１ａ、１１ｂ間の土壌Ｓが乾燥してくると電気抵抗値Ｒｓは増加する（Ｒｓ→∞）。（式２）より、Ｒｓが∞に近づくほど土壌Ｓの水分量Ｖ１／Ｖ０×１００［％］は０［％］に近づく。即ち、Ｖ１／Ｖ０×１００［％］は１００に近いほど土壌Ｓの水分量が大きいことを示し、０に近いほど土壌Ｓの水分量が少ないことを示す。
【００１６】
センサ部１１の検出回路１１ｃは、制御部１０からの制御に基づいて、電極１１ａに対して電源Ｖ０により電圧Ｖ０［Ｖ］を印加し、電圧計Ｖ１による計測値である電圧降下Ｖ１［Ｖ］を取得して、水分量Ｖ１／Ｖ０×１００［％］を算出し、制御部１０に出力する。
【００１７】
操作部１２は、各種機能キーやカーソルキー等を有し、ユーザによるキー入力を受け付けてその操作情報を制御部１０に出力する。
【００１８】
表示部１３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、制御部１０からの表示制御信号に従って、各種表示を行う。
【００１９】
記憶部１４は、不揮発性の半導体メモリ等により構成される。記憶部１４は、制御部１０で実行されるシステムプログラムや各種処理プログラム、これらのプログラムの実行に必要なデータ等が記憶されている。プログラムは、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されている。制御部１０は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
【００２０】
通信部１５は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）モジュール等により構成され、外部装置と通信接続し、データ送受信を行う。
【００２１】
計時部１６は、ＲＴＣ（Real Time Clock）等により構成され、現在日時を計測して制御部１０に出力する。
【００２２】
＜センサ出力値への温度変化の影響＞
ここで、一般的に、土壌に含まれる水分は、大気中へ蒸発もしくは植物によって吸い出されることにより減少していくので、土壌中の水分は「注水」を行わない限り減少していく。しかし、センサ部１１からのセンサ出力値は、注水していないにもかかわらず上昇することが実験的に確認されている。以下、図３〜図６にその実験結果を示す。なお、図３〜図６に示す実験において、鉢に入れられた土壌の種類、鉢の容積及び形状は同じものを使用している。
【００２３】
図３に、温度変化の激しい直射日光が当たる日向に鉢を放置したときの鉢の中の土壌中の水分の経時的推移を示す。図３において、実線は、上記のセンサ部１１にて土壌の水分量［％］を測定したときのセンサ出力値を示す。点線は、土壌の含水量［ｇ］の測定結果を示す。含水量は、土壌を含む鉢の質量から土壌が乾燥状態にあるときの鉢の質量を引くことにより得られる値である。測定実施期間は、２月１０日〜３月３０日である。また、３月１４日（一点鎖線の楕円ｂで囲んだ時点）までは注水は行われていない。
【００２４】
図３に示すように、２月１０日から３月１４日の注水が行われる時点までは、含水量［ｇ］は減少している。しかしながら、この期間において、センサ出力値は、破線の楕円ａで囲った箇所のように、いたるところでスパイク状に増加している箇所が確認できる。
【００２５】
図４に、図３の実験時におけるセンサ出力値［％］と外気の温度［℃］の経時的推移を示す。図４に示すように、温度が上昇すると、注水が行われていないのにも拘わらずセンサ出力値も上昇している。即ち、温度の変化に応じてセンサ出力値が変化していることが確認できる。
【００２６】
図５に、温度変化がそれほど大きくない室温下に鉢を放置したときのセンサ出力値［％］と室温［℃］の経時的推移を示す。図５の測定実施期間は２月１５日から４月１８日である。注水は、２月１５日に１回と、３月７日から３月１６日までに５回行っている（図５において一点鎖線の円で囲んだ時点）。
図５においては、図４に比べて温度変化が非常に小さく、このときのセンサ出力値は注水時以外は図４にみられるようなスパイク状の変化はみられず、温度に追従した微小な変化のみが見られる。
【００２７】
図６に、５０［℃］一定に設定した恒温槽内に鉢を放置したときのセンサ出力値［％］と含水量［ｇ］の経時的推移を示す。図６に示すように、温度が一定の条件下では、５０［℃］という高温下であってもセンサ出力値は注水時（含水量の増加時）以外は増加していない（ノイズはのぞく）。
【００２８】
また、予め定められた最大量の注水を行ったとき、図６に示す高温（５０［℃］）の条件下ではセンサ出力値は８６〜８７となっているのに対し、図５に示す室温の条件下では８１程度であった。
【００２９】
以上より、センサ出力値は、温度によって影響を受け、低温下では低くなり高温下では高くなる特性があるといえる。
しかしながら、注水をしていないのにもかかわらずセンサ出力値が上昇することは、信頼性に欠け、好ましくない。例えば、センサ出力値を複数の閾値と比較して、植物に対する土壌の含水レベル（例えば、少（乾燥）、良好、やや多い、多い（根腐れの危険性）等）を判定して植物育成の支援のためにユーザに通知するような場合、注水をしていないのにもかかわらず閾値付近で温度の影響によるセンサ出力値の上昇があると、判定レベルが上がってしまい、正確な判定結果をユーザに伝えることができない。
そこで、水分センサ１においては、センサ出力値への温度による影響を除去し、「注水された」と認識できたとき以外にはセンサ出力値が増加しないように補正処理を行う。
【００３０】
＜補正処理＞
以下、補正処理について説明する。
以下の説明において、或る時刻ｔでのセンサ出力値をＶ（ｔ）、Ｖ（ｔ）を補正した補正済みの出力値をＶout（ｔ）と定義する。また、センサ出力値と直前に測定したセンサ出力値の差分をΔＶ（ｔ）とする。ΔＶ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）−Ｖ（ｔ−１）である。
【００３１】
まず、補正処理のアルゴリズムの概要について説明する。
図７に、含水量、及びセンサ出力値の差分ΔＶ（ｔ）の経時的変化を示す。なお、図７は、図３の実験結果の含水量及びセンサ出力値を用いて作成したものである。
図７に示すように、注水時、即ち、含水量の上昇時においては、ΔＶ（ｔ）は大きく上昇している（例えば、１０以上）のに対して、それ以外は非常に小さい値（例えば、５以下）しか変化してないことが確認できる。また、他の実験においても注水時にはΔＶ（ｔ）が大幅に（例えば、１０以上）上昇することが確認できている。
【００３２】
そこで、本実施形態の補正処理においては、Ｖ（ｔ）が増加したときに、その増加が注水によるものか、温度による影響によるものかを判別するために、制御部１０は、ΔＶ（ｔ）を予め定められた閾値Ｖｔｈ（例えば、１０とする）と比較し、ΔＶ（ｔ）＞Ｖｔｈである場合に、注水が行われたと判定する。そして、ΔＶ（ｔ）＞Ｖｔｈではない、即ち、注水が行われていないと判定された場合に、温度の影響による補正を行う。
【００３３】
図８に、注水が行われていないときのセンサ出力値の上昇部分を拡大したグラフ及びこのときの補正処理後のセンサ出力値（補正済み出力値という）を示す。
図８において、ｔ５〜ｔｎは、温度の上昇に伴いセンサ出力値が上昇し、もとの値に戻るまでの期間である。ここで、上述のように、注水が行われない限りは土壌の水分量は上昇しない。そこで、本実施形態の補正処理では、図８に示すｔ５〜ｔｎの間のように、注水が行われていないにも拘わらずセンサ出力値が上昇している場合、上昇開始から上昇前の値に戻るまでの期間は、補正済み出力値が上昇直前のセンサ出力値となるように補正する。図８のケースにおいては、ｔ５〜ｔｎの間は、補正済み出力値がセンサ出力値Ｖ（ｔ５）となるように補正する。
【００３４】
上記アルゴリズムによる補正処理は、制御部１０と記憶部１４に記憶されているプログラムとの協働によって実現される。図９に、補正処理の流れを示すフローチャートを示す。以下、図９を参照して補正処理の流れについて説明する。
なお、制御部１０のＲＡＭには、前回のセンサ出力値Ｖ（ｔ−１）とその補正済み出力値Ｖout（ｔ−１）、及び、今回のセンサ出力値Ｖ（ｔ）とその補正済み出力値Ｖout（ｔ）を格納するための格納領域が設けられている。
【００３５】
まず、制御部１０は、センサ部１１からのセンサ出力値Ｖ（ｔ）を取得し、ＲＡＭのＶ（ｔ）の格納領域に格納する（ステップＳ１）。
【００３６】
次いで、ＲＡＭの格納領域にＶ（ｔ−１）の値が存在するか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、初回の測定時にはＶ（ｔ−１）の値は存在しない。
【００３７】
Ｖ（ｔ−１）の値が存在しないと判定した場合（ステップＳ２；ＮＯ）、制御部１０は、Ｖout（ｔ）にＶ（ｔ）の値を格納し（ステップＳ８）、Ｖout（ｔ）を出力する（ステップＳ９）。即ち、Ｖ（ｔ−１）の値が存在しないと判定した場合、制御部１０は、センサ出力値と同じ値を補正済み出力値として出力する。なお、補正済み出力値の出力先は、例えば、表示部１３や、上述の、含水レベルを判定するための判定処理（詳細後述）等である（以下同じ）。
【００３８】
Ｖ（ｔ−１）が存在すると判定した場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、制御部１０は、ΔＶ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）−Ｖ（ｔ−１）を算出し（ステップＳ３）、ΔＶ（ｔ）＞Ｖｔｈであるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００３９】
ΔＶ（ｔ）＞Ｖｔｈであると判定した場合、即ち、注水が行われたと判定した場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、制御部１０は、Ｖout（ｔ）にＶ（ｔ）の値を格納し（ステップＳ８）、Ｖout（ｔ）を出力する（ステップＳ９）。即ち、注水が行われたと判定した場合、制御部１０は、センサ出力値と同じ値を補正済み出力値として出力する（実質的に補正は行われない）。
【００４０】
ΔＶ（ｔ）＞Ｖｔｈではないと判定した場合、即ち、注水が行われていないと判定した場合（ステップＳ４；ＮＯ）、制御部１０は、ΔＶ（ｔ）＞０であるか否か、即ち、センサ出力値が前回と比べて上昇しているか否かを判定する（ステップＳ５）。  
ΔＶ（ｔ）＞０である、即ち、センサ出力値が前回と比べて上昇していると判定した場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、制御部１０は、Ｖout（ｔ）にＶout（ｔ−１）の値を格納し（ステップＳ７）、Ｖout（ｔ）を出力する（ステップＳ９）。即ち、注水が行われていないときにセンサ出力値が上昇した場合、前回の補正済み出力値と同じ補正済み出力値を出力する。
【００４１】
ΔＶ（ｔ）＞０ではない、即ち、センサ出力値が前回と比べて同じ又は減少していると判定した場合（ステップＳ５；ＮＯ）、制御部１０は、Ｖ（ｔ）＜Ｖout（ｔ−１）であるか否か、即ち、今回のセンサ出力値が前回の補正済み出力値と比べて減少しているか否かを判定する（ステップＳ６）。
Ｖ（ｔ）＜Ｖout（ｔ−１）である、即ち、今回のセンサ出力値が前回の補正済み出力値と比べて減少していると判定した場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、制御部１０は、Ｖout（ｔ）にＶ（ｔ）の値を格納し（ステップＳ８）、Ｖout（ｔ）を出力する（ステップＳ９）。即ち、今回のセンサ出力値が前回の補正済み出力値と比べて減少していると判定した場合、制御部１０は、センサ出力値と同じ値を補正済み出力値として出力する（実質的に補正は行われない）。
一方、Ｖ（ｔ）＜Ｖout（ｔ−１）ではない、即ち、今回のセンサ出力値が前回の補正済み出力値と比べて上昇しているか又は同じであると判定した場合（ステップＳ６；ＮＯ）、制御部１０は、Ｖout（ｔ）にＶout（ｔ−１）の値を格納し（ステップＳ７）、Ｖout（ｔ）を出力する（ステップＳ９）。即ち、今回のセンサ出力値が前回の補正済み出力値と比べて上昇しているか又は同じであると判定した場合、制御部１０は、前回の補正済み出力値と同じ補正済み出力値を出力する。
【００４２】
Ｖout（ｔ）の出力が終了すると、制御部１０は、Ｖout（ｔ−１）の格納領域にＶout（ｔ）を格納し（ステップＳ１０）、Ｖ（ｔ−１）の格納領域にＶ（ｔ）を格納し（ステップＳ１１）、補正処理を終了する。
【００４３】
以上のように、水分センサ１の制御部１０によれば、センサ部１１により取得された土壌の水分量情報であるセンサ出力値に補正処理を実行し、センサ出力値への温度による影響を補正する。従って、センサ出力値から温度による影響が除去された補正済み出力値を出力することが可能となり、土壌の水分量情報の精度及び信頼性を向上させることができる。
【００４４】
具体的に、補正処理においては、センサ部１１からのセンサ出力値に基づいて土壌Ｓへの注水が行われたか否かを判定し、注水が行われていないと判定したにも拘わらずセンサ出力値が上昇している場合に、補正を行う。従って、温度の影響により注水が行われていないにも拘わらずセンサ出力値が上昇することを防止することができる。
【００４５】
注水が行われたか否かの判定は、センサ部１１からのセンサ出力値とセンサ部１１から直前に取得されたセンサ出力値との差分が予め定められた閾値を超えているか否かに基づいて行う構成とすることで、注水が行われたか否かを容易に判定することが可能となる。
【００４６】
また、注水が行われていないと判定された場合、センサ出力値が上昇を開始してから上昇前のセンサ出力値に戻るまでの期間は、センサ出力値が上昇直前のセンサ出力値と同じ値となるように補正することで、注水していないにも拘わらずセンサ出力値が上昇することを防止することができる。
【００４７】
なお、制御部１０は、補正処理により出力された補正済み出力値を用いて、例えば、植物に対する土壌Ｓの含水レベルを判定する判定処理を実行することとしてもよい。
この場合、植物の種類毎に、土壌の水分量［％］と含水レベルを対応付けた判定テーブル（例えば、〜４０：少（乾燥）、４１〜６０：良好、６１〜８０：やや多、８１〜１００：多（根腐れ））を記憶部１４に記憶しておく。また、操作部１２により土壌Ｓに植えられた植物の種類を登録可能な構成とし、登録された植物の種類を記憶部１４に記憶しておく。そして、判定処理において、制御部１０は、登録された植物の種類についての判定テーブルを記憶部１４から読み出し、判定テーブルに基づいて、補正済み出力値に対応する含水レベルを判定し、判定結果を表示部１３や通信部１５を介して接続されるユーザの携帯端末等に出力する。
このように、センサ出力値の生データではなく、補正済みの出力値を使用して判定処理を行うようにすることで、育成している植物に対する土壌の含水レベルの判定を精度良く行うことが可能となり、信頼性のある判定結果をユーザに提供することができる。
【００４８】
＜変形例１＞
以下、本実施形態の変形例１について説明する。
本願発明者は、更に含水量の異なる土壌を入れた２つの鉢について、鉢の中の土壌の温度と上記センサ部１１の構成を有するセンサの出力値との関係を測定する実験を行った。図１０は、その結果の一例を示すグラフである。
図１０に示すように、センサ出力値は土壌の温度と線形比例の関係にあることが確認できる。他の鉢で実験においても同様に、センサ出力値は土壌の温度と線形比例の関係にあることが確認できた。
【００４９】
即ち、土壌の温度に影響されない（見かけ上土壌の温度が０［℃］であったときの）補正済み出力値をＶｃ（ｔ）とおき、各時刻でのセンサ出力値をＶ（ｔ）、土壌の温度をＴ（ｔ）、補正係数αとすると、
Ｖ（ｔ）＝αＴ（ｔ）＋Ｖｃ（ｔ）・・・（式３）
と定義することができる。（式３）を変形すると、Ｖｃ（ｔ）は、
Ｖｃ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）−αＴ（ｔ）・・・（式４）
と定義することができる。
【００５０】
そこで、水分センサ１が、更に土壌Ｓの温度を取得する温度取得部としての温度センサ（図示せず）を備える構成とし、制御部１０においては、センサ部１１からのセンサ出力値Ｖ（ｔ）に対し上記実施形態の補正処理を行う代わりに、センサ部１１からのセンサ出力値Ｖ（ｔ）及び温度センサからの温度値Ｔ（ｔ）を上記（式４）に当てはめ、温度に影響されないＶｃ（ｔ）の値を補正済み出力値Ｖout（ｔ）として出力することとしてもよい。
【００５１】
ここで、補正係数αは、一定の条件下、即ち、土壌Ｓの土の種類、鉢サイズ及び鉢の形状（鉢を使用する場合）等の条件が同じであれば定数となるが、これらの条件が異なると、条件に応じて変化する。そこで、例えば、各土の種類（鉢に入れない場合）や、各土の種類、鉢サイズ、鉢の形状の組み合わせ毎に予め統計的にαを求めて記憶部１４に記憶しておき、制御部１０において、測定対象の土壌Ｓの土の種類、鉢サイズ及び鉢の形状に応じたαを読み出して補正を行うこととしてもよい。なお、測定対象の土壌Ｓの土の種類、鉢の使用の有無、鉢サイズ、鉢の形状等は、操作部１２により入力し、記憶部１４に記憶（登録）しておく。
また、測定対象の土壌Ｓの温度［℃］とセンサ出力値［％］のサンプルデータをいくつか取得しておき、制御部１０により、取得したデータと上記の（式３）等を用いてαを算出しておくこととしてもよい。
【００５２】
このように、土壌Ｓの温度Ｔ（ｔ）に基づいて、センサ出力値Ｖ（ｔ）の温度による影響を補正することもできる。この補正により、センサ出力値から温度による影響が除去された補正済み出力値を出力することが可能となり、土壌の水分量情報の精度及び信頼性を向上させることができる。
また、αを土壌Ｓの種類や、鉢サイズ及び鉢の形等に応じて変化させることで、測定対象の条件に応じて精度の良い土壌の水分量をユーザに提供することが可能となる。
【００５３】
＜変形例２＞
以下、本実施形態の変形例２について説明する。
上記変形例１で説明したように、各時刻でのセンサ出力値をＶ（ｔ）、土壌の温度をＴ（ｔ）とすると、土壌Ｓの温度に影響されない（見かけ上土壌の温度が０℃であったときの）補正済み出力値Ｖｃ（ｔ）は、（式４）に用いて算出することができる。
変形例２においては、まず、制御部１０により、センサ部１１からのセンサ出力値を取得し、センサ出力値Ｖ（ｔ）及び土壌Ｓの温度値Ｔ（ｔ）を用いて、センサ出力値Ｖ（ｔ）の値を上記（式４）により土壌Ｓの温度に影響されないＶｃ（ｔ）に補正し、補正したＶｃ（ｔ）に対して図９に示す補正処理のステップＳ２以降の処理を実行する。具体的には、図９のＶ（ｔ）、Ｖ（ｔ−１）をそれぞれＶｃ（ｔ）、Ｖｃ（ｔ−１）に置き換えた補正処理を行う。
【００５４】
このように、上記実施形態と変形例１を組み合わせることにより、更に水分量情報の精度及び信頼性を向上させることが可能となる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明してきたが、上記実施形態及び変形例における記述内容は、本発明に係る水分量補正装置の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
【００５６】
例えば、上記実施形態及び変形例においては、水分センサ１が水分量補正装置を備え、センサ部１１からのセンサ出力値を水分センサ１において補正することとして説明したが、図１１に示すように、水分センサ１と、水分量補正装置を備えるサーバ２とが通信ネットワークＮを介して接続される構成とし、水分センサ１から通信ネットワークＮを介して取得したセンサ出力値をサーバ２において補正するようにしてもよい。通信ネットワークＮは、例えばインターネット回線であり、各装置がインターネット回線に接続するための無線ＬＡＮ（Local Area Network）や移動体通信網等の回線網を含む。
【００５７】
具体的には、サーバ２は制御部、記憶部、操作部、表示部、通信部等を備えるコンピュータ装置や端末装置等であり、サーバ２の制御部は、通信部を介して水分センサ１からセンサ出力値を取得し、取得したセンサ出力値に対し、上記実施形態で説明した補正処理を行う。或いは、サーバ２の制御部は、通信部を介して水分センサ１からセンサ出力値及び温度値を取得し、取得したセンサ出力値に対し、取得した温度値に基づいて変形例１、又は変形例２で説明した補正処理を行う。補正済み出力値は、例えば、予めサーバ２に登録した、水分センサ１のユーザの携帯端末３に送信し、携帯端末３から出力する。また、サーバ２において、補正済み出力値に基づいて上述の含水レベルの判定処理を行い、含水レベルの判定結果を携帯端末３に送信することとしてもよい。
【００５８】
サーバ２を用いる構成の場合、例えば、庭園や農場レベルの広大な土地での水分量の管理も可能となる。例えば、エリア毎に水分センサ１を配置し、それぞれの水分センサ１において所定時間毎に水分量を測定してセンサ出力値をサーバ２に送信し、サーバ２でセンサ出力値の補正を行って一括管理するとともに、ユーザの携帯端末３に各エリアの水分量情報（補正済み出力値）や含水レベルを送信するようにすれば、ユーザは各エリアの水分量の状況を容易に把握することが可能となる。
【００５９】
なお、本実施形態では、ΔＶ（ｔ）＞Ｖｔｈを判定した後に、ΔＶ（ｔ）＞０を判定し、その判定結果に基づいて補正を行ったが、これに限らず、ΔＶ（ｔ）＞０であるか否かを判定し、ΔＶ（ｔ）＞０であると判定した場合に、ΔＶ（ｔ）＞Ｖｔｈであるか否かを判定してもよい。そして、ΔＶ（ｔ）＞０であり、かつΔＶ（ｔ）＞Ｖｔｈではない場合に、Ｖout（ｔ−１）を補正済み出力値Ｖout（ｔ）として出力するようにしてもよい。
また、上記の各処理を実行するためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＲＯＭやハードディスク等の他、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することも可能である。また、プログラムのデータを所定の通信回線を介して提供する媒体としては、キャリアウェーブ（搬送波）も適用される。
【００６０】
その他、水分量補正装置を構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００６１】
(付記)
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
＜請求項１＞
土壌の水分量情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された水分量情報に基づいて、前記土壌への注水が行われたか否かを判定する注水判定部と、
前記取得部により取得された水分量情報が上昇しているか否かを判定する上昇判定部と、
前記注水判定部と前記上昇判定部の判定結果に基づいて、前記水分量情報を補正する補正部と、
を備える水分量補正装置。
＜請求項２＞
前記上昇判定部は、前記注水判定部が、注水が行われていないと判定した場合に、前記水分量情報が上昇したか否かを判定する請求項１に記載の水分量補正装置。
＜請求項３＞
前記注水判定部は、前記上昇判定部が、前記水分量情報が上昇したと判定した場合に、注水が行われたか否かを判定する請求項１に記載の水分量補正装置。
＜請求項４＞
前記注水判定部は、前記取得部により取得された水分量情報とその直前に前記取得部により取得された水分量情報との差分が予め定められた閾値を超えているか否かに基づいて、注水が行われたか否かを判定する請求項1〜３の何れか一項に記載の水分量補正装置。
＜請求項５＞
前記補正部は、前記注水判定部が、注水が行われていないと判定し、前記上昇判定部が、前記水分量情報が上昇していると判定した場合、前記水分量情報の値が上昇直前の水分量情報と同じ値となるように補正する請求項１〜４の何れか一項に記載の水分量補正装置。
＜請求項６＞
前記土壌の温度情報を取得する温度取得部を備え、
前記補正部は、前記温度取得部により取得された温度情報に基づいて、前記取得部により取得された水分量情報を補正する請求項１〜５の何れか一項に記載の水分量補正装置。
＜請求項７＞
前記補正部は、更に、前記土壌の種類に基づいて前記取得部により取得された水分量情報を補正する請求項６に記載の水分量補正装置。
＜請求項８＞
前記補正部は、更に、前記土壌を入れた鉢のサイズ及び形状に基づいて前記取得部により取得された水分量情報を補正する請求項７に記載の水分量補正装置。
＜請求項９＞
前記温度情報に基づく補正は、各時刻での水分量情報をＶ（ｔ）、土壌の温度をＴ（ｔ）、補正後の水分量情報をＶｃ（ｔ）、補正係数をαとすると、
Ｖｃ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）−αＴ（ｔ）
で表される請求項６〜８の何れか一項に記載の水分量補正装置。
＜請求項１０＞
土壌の水分量情報を取得する取得工程と、
前記取得工程により取得された水分量情報に基づいて、前記土壌への注水が行われたか否かを判定する注水判定工程と、
前記取得工程により取得された水分量情報が上昇しているか否かを判定する上昇判定工程と、
前記注水判定工程と前記上昇判定工程の判定結果に基づいて、前記水分量情報を補正する補正工程と、
を含む水分量補正方法。
＜請求項１１＞
土壌の水分量情報を取得する取得部により取得された水分量情報を補正する水分量補正装置に用いられるコンピュータを、
前記取得部により取得された水分量情報に基づいて、前記土壌への注水が行われたか否かを判定する注水判定部、
前記取得部により取得された水分量情報が上昇しているか否かを判定する上昇判定部、
前記注水判定部と前記上昇判定部の判定結果に基づいて、前記水分量情報を補正する補正部、
として機能させるためのプログラム。
【符号の説明】
【００６２】
１  水分センサ
１０  制御部
１１  センサ部
１２  操作部
１３  表示部
１４  記憶部
１５  通信部
１６  計時部
１７  バス
２  サーバ
３  携帯端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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