(57)【要約】  任意の電極に表面の汚れやショート等があっても正しいＥＣ値を測定でき、色々な種類の被測定対象物について感度良くＥＣ値を測定できるＥＣセンサを提供する。測定回路３は、電極４１〜４９間に測定電圧Ｖを印加して計測される電気抵抗Ｒに基づいて、被測定対象物のＥＣ値をＭＣＵ５によって演算する。ＭＣＵ５は交流電圧信号を測定電圧Ｖとして出力する。この交流電圧信号は、抵抗Ｒと電極４１〜４９との直列回路から構成される分圧回路に印加されて、分圧される。分圧された信号ｄはオペアンプ６で増幅され、ＭＣＵ５によってＡ／Ｄ変換されて、ＥＣ値の演算に用いられる。電極４１〜４９の各一端には、測定電圧Ｖの印加を断続する第１スイッチＳ１１〜Ｓ１９、各他端には、接地電圧との間の接続を断続する第２スイッチＳ２１〜Ｓ２９が設けられている。各スイッチはＭＣＵ５の制御によって断続され、複数の任意の電極対が選択される。
2018110219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の表面に露出して設けられ被測定対象物に接触させられる複数の電極と、前記電極間に測定電圧を印加して計測される前記電極間の電気抵抗に基づいて被測定対象物のＥＣ値を演算する測定回路とを備えて構成されるＥＣセンサにおいて、
前記電極は少なくとも３つ以上設けられ、
複数の前記電極の中から複数の任意の一対の前記電極を選択する選択回路を備え、
前記測定回路は、前記選択回路によって選択された各一対の前記電極間に前記測定電圧を印加して複数のＥＣ値を演算し、演算したＥＣ値の中からかけ離れた異常な値のＥＣ値を除外して被測定対象物のＥＣ値を決定することを特徴とするＥＣセンサ。
【請求項２】
任意の一対の前記電極は、単数の前記電極どうしの対、または、複数の前記電極どうしの対、または、単数の前記電極と複数の前記電極との対であることを特徴とする請求項１に記載のＥＣセンサ。
【請求項３】
前記選択回路は、前記電極の各一端への前記測定電圧の印加を断続する複数の第１スイッチと、前記電極の各他端と基準電圧との間の接続を断続する複数の第２スイッチと、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチのそれぞれの断続を制御する制御回路とから構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＥＣセンサ。
【請求項４】
前記測定回路は、演算した複数のＥＣ値の中から異常なＥＣ値を除外し、有効なＥＣ値を使用して被測定対象物のＥＣ値を決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＥＣセンサ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＥＣセンサと、圃場における土壌の水分含有率を計測する水分センサと、前記ＥＣセンサによって測定される圃場における土壌のＥＣ値データおよび前記水分センサによって測定される水分含有率データを送信する送信部と、圃場における土壌のＥＣ値に対する施肥量を規定する施肥量規定データおよび圃場における土壌の水分含有率に対する潅水量を規定する潅水量規定データを記憶する記憶部と、前記送信部から受信されるＥＣ値データおよび水分含有率データに基づいて前記記憶部に記憶された施肥量規定データおよび潅水量規定データを参照して土壌への施肥量および潅水量を決定するデータ処理部と、このデータ処理部によって決定された施肥量および潅水量にしたがって潅水装置による土壌への施肥量および潅水量を調整する施肥量および潅水量調整部とを備える圃場管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体の表面に露出して設けられ被測定対象物に接触させられる複数の電極を使ってＥＣ(Electrical Conductivity:電気伝導率)値を計測するＥＣセンサ、およびそのＥＣセンサを用いた圃場管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種のＥＣセンサとしては、例えば特許文献１に開示された土壌センサがある。この土壌センサの筐体の側面には、第１，第２，第３の３つの電極と、２つの給水口が直線状に並んで設けられている。３つの電極は内部配線によって計測制御装置内のＥＣ値計測ユニットまたは水分含有率計測ユニットに選択されて接続される。２つの給水口は、第１，第２電極の間、および第２，第３電極の間の部分に開口している。土壌センサは土壌中に差し込まれて３つの電極が土壌に接触させられて用いられる。水分含有率計測ユニットは土壌中の水分含有率を計測し、マイクロコントローラはその計測結果に応じて電磁開閉弁を制御して、給水口から土壌中へ水分を供給する。土壌中の水分含有率が５０％以上かつ５５％以下の場合には、マイクロコントローラの制御により、第１，第２電極の間、または第２，第３電極の間のＥＣ値が計測される。また、土壌中の水分含有率が５０％に届かない場合には電磁開閉弁が制御されて、第１，第２電極の間、または第２，第３電極の間の土壌に給水口から水分が補給された後、電極間のＥＣ値が計測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３０２５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、上記従来の土壌センサによるＥＣ値の測定は、２つの電極間のＥＣ値を計測する仕組みであるため、電極の表面が汚れてしまっていたり、電極間に石などの電気伝導を妨げるものが有ると、正しいＥＣ値を測定することが出来ない。【０００５】
また、ＥＣ値である電気伝導率ｋは、一般的に、電極間の距離をｄ、電極の面積をＳ、電極間の抵抗をＲとすると、次の（１）式で表される。
ｋ＝（ｄ／Ｓ）・（１／Ｒ）  …（１）【０００６】
この（１）式におけるｄ／Ｓはセル定数と呼ばれ、電極の構造によって決定される。このセル定数を変えることで、被測定対象物の電気伝導率ｋの測定範囲を広くとることができるようになる。すなわち、セル定数を小さくすれば、低電気伝導率ｋの測定範囲に適する。また、セル定数を大きくすれば、高電気伝導率ｋの測定範囲に適するようになる。しかしながら、上記従来の土壌センサでは、電極間の距離ｄおよび電極の面積Ｓが一意に決まっているため、セル定数が一定となり、感度良く測定できる土壌の電気伝導率ｋの範囲も決まってしまう。このため、上記従来の土壌センサでは、色々な種類の土壌について、感度良くＥＣ値を測定することは出来なかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
筐体の表面に露出して設けられ被測定対象物に接触させられる複数の電極と、電極間に測定電圧を印加して計測される電極間の電気抵抗に基づいて被測定対象物のＥＣ値を演算する測定回路とを備えて構成されるＥＣセンサにおいて、
電極が少なくとも３つ以上設けられ、
複数の電極の中から複数の任意の一対の電極を選択する選択回路を備え、
測定回路が、選択回路によって選択された各一対の電極間に測定電圧を印加して複数のＥＣ値を演算し、演算したＥＣ値の中からかけ離れた異常な値のＥＣ値を除外して被測定対象物のＥＣ値を決定することを特徴とする。【０００８】
本構成によれば、演算した複数のＥＣ値の中から、かけ離れた異常な値のＥＣ値が測定回路によって除外されるため、電極の表面が汚れてしまっていたり、電極間に石などの電気伝導を妨げるものが有った場合などでも、正しいＥＣ値を測定することが可能になる。また、測定する被測定対象物の種類に応じて選択回路によって選択する電極対を変え、測定する被測定対象物の種類に応じた電極間距離または電極面積を有する電極対にすることで、セル定数を所望の値に設定できる。このため、色々な種類の被測定対象物について、感度良くＥＣ値を測定することが出来る。【０００９】
また、本発明は、任意の一対の電極が、単数の電極どうしの対、または、複数の電極どうしの対、または、単数の電極と複数の電極との対であることを特徴とする。【００１０】
本構成によれば、選択回路によって選択することが出来る電極対の種類が豊富で、様々な電極間距離または電極面積を有する電極対を選択することが可能になる。このため、豊富な種類の被測定対象物について、セル定数を最適な値に設定して、感度良くＥＣ値を測定することが出来る。【００１１】
また、本発明は、選択回路が、電極の各一端への測定電圧の印加を断続する複数の第１スイッチと、電極の各他端と基準電圧との間の接続を断続する複数の第２スイッチと、第１スイッチおよび第２スイッチのそれぞれの断続を制御する制御回路とから構成されることを特徴とする。【００１２】
本構成によれば、制御回路によって第１スイッチおよび第２スイッチのそれぞれの断続を制御することで、任意の一対の電極を様々な形態に形成して、所望の電極間距離または電極面積を有する電極対に測定電圧を印加することが出来る。したがって、電極対のセル定数を被測定対象物の種類に応じて簡単に適切な値に設定して、様々な種類の被測定対象物についてＥＣ値を感度良く計測することが出来る。【００１３】
また、本発明は、測定回路が、演算した複数のＥＣ値の中から異常なＥＣ値を除外し有効なＥＣ値を使用して、被測定対象物のＥＣ値を決定することを特徴とする。【００１４】
本構成によれば、演算した複数のＥＣ値の中で異常なＥＣ値が一律に除外され、有効なＥＣ値を使用して被測定対象物のＥＣ値が決定される。このため、ＥＣ値の異常値の検出が容易に行え、精度の良いＥＣ値の検出が簡単に行えるようになる。【００１５】
また、本発明は、上記のいずれかのＥＣセンサと、圃場における土壌の水分含有率を計測する水分センサと、ＥＣセンサによって測定される圃場における土壌のＥＣ値データおよび水分センサによって測定される水分含有率データを送信する送信部と、圃場における土壌のＥＣ値に対する施肥量を規定する施肥量規定データおよび圃場における土壌の水分含有率に対する潅水量を規定する潅水量規定データを記憶する記憶部と、送信部から受信されるＥＣ値データおよび水分含有率データに基づいて記憶部に記憶された施肥量規定データおよび潅水量規定データを参照して土壌への施肥量および潅水量を決定するデータ処理部と、このデータ処理部によって決定された施肥量および潅水量にしたがって潅水装置による土壌への施肥量および潅水量を調整する施肥量および潅水量調整部とを備え、圃場管理システムを構成した。【００１６】
本構成によれば、ＥＣセンサによって正しく土壌のＥＣ値が計測されると共に、色々な種類の土壌について感度良くＥＣ値が測定され、適切な施肥量の施肥および潅水を農作物に対して行えるようになる。このため、農作物の品質や収量のバラツキを抑制できる圃場管理システムを提供することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電極の表面が汚れてしまっていたり、電極間に石などの電気伝導を妨げるものが有っても、正しいＥＣ値を測定することが出来ると共に、色々な種類の被測定対象物について、感度良くＥＣ値を測定することが出来るＥＣセンサを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態によるＥＣセンサの平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】図１に示すＥＣセンサの測定回路図である。
【図３】図１に示すＥＣセンサの選択回路によって選択される電極対のパターン例を示す図である。
【図４】（ａ）は、一実施形態によるＥＣセンサの比較例によるＥＣセンサの平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】図１に示すＥＣセンサを用いて構成される圃場管理システムの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明のＥＣセンサを実施するための形態について、説明する。
【００２０】
図１（ａ）は、本発明の一実施形態によるＥＣセンサ１の平面図、同図（ｂ）は側面図である。
【００２１】
ＥＣセンサ１は、樹脂製の筐体２内に後述する測定回路３が形成された電子回路基板を収納して構成されている。筐体２の表面の電極部４には、被測定対象物に接触させられるＮｏ．１〜Ｎｏ．９の９つの電極４１〜４９が露出して設けられている。本実施形態では被測定対象物は土壌或いはそれに類するものであり、筐体２は先端がとがって形成されて、ＥＣセンサ１を土壌或いはそれに類するものに差し込みやすい形状になっている。
【００２２】
図２は、電子回路基板に形成される測定回路３の回路図である。測定回路３は、電極４１〜４９、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）５、オペアンプ６、抵抗Ｒ、第１スイッチＳ１１〜Ｓ１９および第２スイッチＳ２１〜Ｓ２９によって構成され、電極４１〜４９間に測定電圧Ｖを印加して計測される電極４１〜４９間の電気抵抗Ｒに基づいて、被測定対象物のＥＣ値をＭＣＵ５によって演算する。ＭＣＵ５はＤ／Ａ変換回路を内蔵しており、DAC端子から交流電圧信号を測定電圧Ｖとして出力する。この交流電圧信号は、抵抗Ｒと電極４１〜４９との直列回路から構成される分圧回路に印加されて、分圧される。分圧された信号ｄはオペアンプ６で増幅されてＭＣＵ５のADC端子に入力され、ＭＣＵ５に内蔵されたＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換されて、ＥＣ値の演算に用いられる。
【００２３】
電極４１〜４９の各一端には、測定電圧Ｖの印加を断続する９つの第１スイッチＳ１１〜Ｓ１９が設けられ、電極４１〜４９の各他端には、基準電圧である接地電圧との間の接続を断続する９つの第２スイッチＳ２１〜Ｓ２９が設けられている。第１スイッチＳ１１〜Ｓ１９および第２スイッチＳ２１〜Ｓ２９のそれぞれは、制御回路を構成するＭＣＵ５の制御によって断続される。これら第１スイッチＳ１１〜Ｓ１９、第２スイッチＳ２１〜Ｓ２９およびＭＣＵ５は、複数の電極４１〜４９の中から複数の任意の一対の電極を選択する選択回路を構成する。
【００２４】
図３は、例えば選択回路によって選択される電極対のパターンの２４例を示す図である。なお、同図において図１と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。また、符号はパターン１についてだけ付し、パターン２〜２４についてはパターン１と同じため、符号の図示は省略する。
【００２５】
同図において、測定回路３によって測定する電極対は、線で結ばれた黒点が付された電極どうしの対で示される。また、電極間を結ぶ太い線は、それら電極間がショートされることを意味する。これらのパターン１〜２４には、パターン１のように単数の電極Ｎｏ．１と単数の電極Ｎｏ．４どうしの対、パターン１６のように複数の電極Ｎｏ．１〜３と複数の電極Ｎｏ．４〜６どうしの対がある。また、図示はしていないが、単数の電極と複数の電極との対もある。
【００２６】
パターン１が選択される場合、図２に示すように、第１スイッチＳ１１と第２スイッチＳ２４だけがオンにされ、残りの全てのスイッチはオフにされる。また、パターン１６が選択される場合、第１スイッチＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３と第２スイッチＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６だけがオンにされ、残りの全てのスイッチはオフにされる。
【００２７】
測定回路３は、選択回路によって選択されたパターンの各一対の電極間に測定電圧Ｖを印加して、前述した（１）式に基づいて複数のＥＣ値を演算し、演算したＥＣ値の中からかけ離れた異常な値のＥＣ値を除外して被測定対象物のＥＣ値を決定する。
【００２８】
ある電極の表面が汚れてしまっていたり、電極間に石などの電気伝導を妨げるものが有った場合などには、その電極を使用して計測したＥＣ値だけ異常値が検出される。仮に、Ｎｏ．３の電極４３に表面の汚れや石などによる電気伝導妨害或いは高電気伝導物の存在によるショート等の異常が発生した場合、図３に示すパターン１９の電極Ｎｏ．２，Ｎｏ．３間で測定したＥＣ値と、パターン３の電極Ｎｏ．３，Ｎｏ．６間で測定したＥＣ値とは、他のパターンの電極対で測定したＥＣ値に比べ、極端に小さくなる、または大きくなる。このような場合、測定回路３は、異常値を示すＥＣ値は除外し、残ったデータでＥＣ値の測定値を算出する。すなわち、本実施形態によるＥＣセンサ１によれば、演算した複数のＥＣ値の中から、かけ離れた異常な値のＥＣ値が測定回路３によって除外されるため、電極の表面が汚れてしまっていたり、電極間に石などの電気伝導を妨げるものが有った場合などでも、正しいＥＣ値を測定することが可能になる。
【００２９】
また、本実施形態によるＥＣセンサ１によれば、被測定対象物の種類に応じて選択回路によって選択する電極対のパターンを変え、被測定対象物の種類に応じた電極間距離ｄまたは電極面積Ｓを有する電極対のパターンにすることで、セル定数ｄ／Ｓを所望の値に設定できる。このため、色々な種類の被測定対象物について、感度良くＥＣ値を測定することが出来る。
【００３０】
具体的には、電気伝導率ｋの高い被測定対象物が測定対象であれば、セル定数ｄ／Ｓが大きくなるように、例えば図３に示すパターン４のように、印加電圧側の電極にＮｏ．１の電極、接地電圧側の電極にＮｏ．７の電極を使用して、電極間距離ｄを大きく電極面積Ｓを小さくする。また、電気伝導率ｋの低い被測定対象物が測定対象であれば、セル定数ｄ／Ｓが小さくなるように、例えば図３に示すパターン１６のように、印加電圧側の電極にＮｏ．１〜３の複数の電極、接地電圧側の電極にＮｏ．４〜６の複数の電極を使用して、電極間距離ｄを小さく電極面積Ｓを大きくする。本実施形態によるＥＣセンサ１によれば、このように電気伝導率ｋの異なる被測定対象物によって、セル定数ｄ／Ｓ使い分けることが出来、精度良くＥＣ値を測定できる範囲を広くとることが出来る。
【００３１】
特に、本実施形態によるＥＣセンサ１によれば、選択回路によって選択することが出来る電極対の種類が図３に例示するように豊富で、様々な電極間距離ｄまたは電極面積Ｓを有する電極対を選択することが可能になる。このため、豊富な種類の被測定対象物について、セル定数ｄ／Ｓを最適な値に設定して、感度良くＥＣ値を測定することが出来る。
【００３２】
また、本実施形態によるＥＣセンサ１によれば、ＭＣＵ５によって第１スイッチＳ１１〜Ｓ１９および第２スイッチＳ２１〜Ｓ２９のそれぞれの断続を制御することで、任意の一対の電極を図３に示すような様々な形態に形成して、所望の電極間距離ｄまたは電極面積Ｓを有する電極対に測定電圧Ｖを印加することが出来る。したがって、電極対のセル定数ｄ／Ｓを被測定対象物の種類に応じて簡単に適切な値に設定して、様々な種類の被測定対象物についてＥＣ値を感度良く計測することが出来る。
【００３３】
また、本実施形態によるＥＣセンサ１によれば、演算した複数のＥＣ値の中で異常な値のＥＣ値を一律に除外し、有効なＥＣ値を使用して被測定対象物のＥＣ値が決定される。例えば、演算した複数のＥＣ値の中で最大および最小のＥＣ値が異常な値のＥＣ値として一律に除外され、残った有効なＥＣ値の平均値が被測定対象物のＥＣ値に決定される。このため、ＥＣ値の異常値の検出が容易に行え、精度の良いＥＣ値の検出が簡単に行えるようになる。
【００３４】
図４に示すＥＣセンサ１１は、本実施形態によるＥＣセンサ１の比較例であり、電極部１４の電極には２つの電極１４１，１４２が設けられている。なお、同図において図１と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３５】
このようなＥＣセンサ１１では、２つの電極１４１，１４２しか備えていないため、本実施形態によるＥＣセンサ１のように、複数の電極４１〜４９の中から複数の任意の一対の電極を選択することは出来ない。このため、一方の電極１４１または１４２の表面が汚れてしまっていたり、電極１４１，１４２間に石などの電気伝導を妨げるものが有った場合などには、その電極１４１，１４２を使用してＥＣ値を計測すると、異常値だけしか検出されない。また、電極１４１，１４２間の距離ｄおよび電極１４１，１４２の面積Ｓが一意に決まっているため、セル定数ｄ／Ｓが一定となり、感度良く測定できる被測定対象物の電気伝導率ｋの範囲も決まってしまう。一方、本実施形態によるＥＣセンサ１では、上記のように、３つ以上の電極４１〜４９を備えるため、電極対のパターンを変え、被測定対象物の種類に応じた電極間距離ｄまたは電極面積Ｓを有する電極対のパターンにすることで、精度良くＥＣ値を測定できる範囲を広くとることが出来る。したがって、この比較例によるＥＣセンサ１１を参照することで、本実施形態によるＥＣセンサ１の有用性を改めて認識することが出来る。
【００３６】
なお、上記の実施形態においては、電極の数が９つの場合について説明したが、電極の数はこれに限定されるものではなく、３つ以上であれば任意の電極数に設定することが出来る。そして、このような構成においても上記の実施形態と同様な作用効果が奏される。
【００３７】
図５は、上記のＥＣセンサ１を用いて構成される圃場管理システム２１の機能ブロック図である。圃場管理システム２１は、潅水装置２２、モニタリング装置２３およびサーバー２４を備えて構成される。
【００３８】
潅水装置２２は、圃場に植えられる農作物に液体肥料および水を与える。モニタリング装置２３は圃場の監視必要箇所に複数個設置される。モニタリング装置２３は上述したＥＣセンサ１と、ＥＣセンサ１と同じ筐体２に構成される水分センサ１ａと、サーバー２４とデータを無線または有線で送受信するための送受信機２９とを備える。ＥＣセンサ１は、図２に示す測定回路３が形成されたセンサ部を有し、農作物が植えられている近傍の土壌に先端が差し込まれる。水分センサ１ａはこの土壌の水分含有率を計測する。送受信機２９には、潅水装置２２を制御する制御部２５が接続されている。制御部２５は、潅水装置２２へ水を供給する配管に設けられた電磁弁の開放量、およびこの配管に液体肥料を混入させる混入量を制御して、潅水装置２２による施肥量および潅水量を制御する。電磁弁が開放されている間、配管によって圧送される水が電磁弁の開放量に応じて潅水装置２２から散出し、農作物に対して施肥および潅水が行われる。
【００３９】
サーバー２４は管理センター等に設置され、通信部２６を有して、圃場に設置された送受信機２９と通信部２６によってデータの授受を行う。送受信機２９は送信部を構成し、ＥＣセンサ１によって測定される被測定対象物である土壌のＥＣ値データと、水分センサ１ａによって測定される土壌中の水分含有率データを通信部２６へ送信する。サーバー２４には、記憶部を構成する規定値ＤＢ（データベース）２７、およびデータ処理部を構成する潅水量・施肥量決定部２８が備えられている。規定値ＤＢ２７は、圃場における土壌のＥＣ値に対する施肥量を規定する施肥量規定データ、および圃場における土壌中の水分含有率に対する潅水量を規定する潅水量規定データを記憶している。
【００４０】
潅水量・施肥量決定部２８は、送受信機２９から通信部２６を介して受信される土壌のＥＣ値データおよび水分含有率データに基づいて、圃場の農作物への施肥および潅水に必要とされる潅水装置２２による施肥量および潅水量を決定する。潅水量・施肥量決定部２８によるこの施肥量および潅水量の決定には、規定値ＤＢ２７に記憶された施肥量規定データおよび潅水量規定データが参照される。つまり、潅水量・施肥量決定部２８は、送受信機２９から受信される土壌のＥＣ値データと施肥量規定データとを比較し、送受信機２９から受信される土壌のＥＣ値データに対して施肥量規定データにおいて規定される施肥量を、潅水装置２２による施肥量として決定する。また、送受信機２９から受信される土壌中の水分含有率データと潅水量規定データとを比較し、送受信機２９から受信される土壌中の水分含有率データに対して潅水量規定データにおいて規定される潅水量を、潅水装置２２による潅水量として決定する。
【００４１】
決定された施肥量および潅水量は、通信部２６を介してモニタリング装置２３の送受信機２９へ無線または有線で送信される。送受信機２９で受信された施肥量および潅水量は制御部２５へ出力され、制御部２５は、入力した施肥量および潅水量となるように、潅水装置２２への配管に設けられた電磁弁の開放量およびこの配管に混入させる液体肥料の混入量を調節する。制御部２５は施肥量および潅水量調整部を構成し、潅水量・施肥量決定部２８によって決定された施肥量および潅水量にしたがって、潅水装置２２による土壌への施肥量および潅水量、すなわち、農作物への施肥量および潅水量を調整する。なお、制御部２５をサーバー２４に設け、サーバー２４から直接潅水装置２２による施肥量および潅水量を制御するように構成してもよい。
【００４２】
このような構成をした圃場管理システム２１によれば、ＥＣセンサ１によって正しく土壌のＥＣ値が計測されると共に、色々な種類の土壌について感度良くＥＣ値が測定されるので、適切な施肥量および潅水量の施肥および潅水を農作物に対して行えるようになる。このため、上述した実施形態によるＥＣセンサ１を備えて構成される圃場管理システム２１によれば、農作物の品質や収量のバラツキを抑制することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
上記の実施形態によるＥＣセンサ１は、温度やｐＨ（ペーハー）、ＥＣ値などの計測が可能なマルチモーダルセンサに応用することが出来、先端農業に必要とされるセンサラインアップの充実に資することが出来る。
【符号の説明】
【００４４】
１…ＥＣセンサ
１ａ…水分センサ
２…筐体
３…測定回路
４…電極部
４１〜４９…電極
５…ＭＣＵ（制御回路）
６…オペアンプ
Ｓ１１〜Ｓ１９…第１スイッチ
Ｓ２１〜Ｓ２９…第２スイッチ
Ｒ…抵抗
２１…圃場管理システム
２２…潅水装置
２３…モニタリング装置
２４…サーバー
２５…制御部（施肥量および潅水量調整部）
２６…通信部
２７…規定値ＤＢ（記憶部）
２８…潅水量・施肥量決定部（データ処理部）
２９…送受信機（送信部）
【図１】
2018110219.tif 000003
【図２】
2018110219.tif 000004
【図３】
2018110219.tif 000005
【図４】
2018110219.tif 000006
【図５】
2018110219.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月26日(2018.6.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の表面に露出して設けられ被測定対象物に接触させられる複数の電極と、前記電極間に測定電圧を印加して計測される前記電極間の電気抵抗に基づいて被測定対象物のＥＣ値を演算する測定回路とを備えて構成されるＥＣセンサにおいて、
前記電極は少なくとも３つ以上設けられ、
被測定対象物の種類に応じて、複数の前記電極の中から複数の任意の一対の前記電極を選択する選択回路を備えるＥＣセンサ。
【請求項２】
任意の一対の前記電極は、単数の前記電極どうしの対、または、複数の前記電極どうしの対、または、単数の前記電極と複数の前記電極との対であることを特徴とする請求項１に記載のＥＣセンサ。
【請求項３】
前記筐体の表面において、正方形を仮想的に規定したとき、
複数の前記電極は、前記正方形の各辺に沿って等間隔で配置される複数の電極と、
前記正方形の対角線に沿って配置される複数の電極を含む、
請求項１または請求項２に記載のＥＣセンサ。
【請求項４】
前記筐体の表面において、第１直線と、前記第１直線と直交する第２直線と、前記第１直線および前記第２直線と等しい角度をなす第３直線とを仮想的に規定したとき、
複数の前記電極は、前記第１直線に沿って等間隔で配置される少なくとも３つの電極と、
前記第２直線に沿って等間隔で配置される少なくとも３つの電極と
前記第３直線に沿って等間隔で配置される少なくとも３つの電極とを含む、
請求項１または請求項２に記載のＥＣセンサ。
【請求項５】
前記複数の電極の少なくとも２つは電気的に短絡されている、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＥＣセンサ。
【請求項６】
前記選択回路は、前記電極の各一端への前記測定電圧の印加を断続する複数の第１スイッチと、前記電極の各他端と基準電圧との間の接続を断続する複数の第２スイッチと、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチのそれぞれの断続を制御する制御回路とから構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のＥＣセンサ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のＥＣセンサと、圃場における土壌の水分含有率を計測する水分センサと、前記ＥＣセンサによって測定される圃場における土壌のＥＣ値データおよび前記水分センサによって測定される水分含有率データを送信する送信部と、圃場における土壌のＥＣ値に対する施肥量を規定する施肥量規定データおよび圃場における土壌の水分含有率に対する潅水量を規定する潅水量規定データを記憶する記憶部と、前記送信部から受信されるＥＣ値データおよび水分含有率データに基づいて前記記憶部に記憶された施肥量規定データおよび潅水量規定データを参照して土壌への施肥量および潅水量を決定するデータ処理部と、このデータ処理部によって決定された施肥量および潅水量にしたがって潅水装置による土壌への施肥量および潅水量を調整する施肥量および潅水量調整部とを備える圃場管理システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
筐体の表面に露出して設けられ被測定対象物に接触させられる複数の電極と、電極間に測定電圧を印加して計測される電極間の電気抵抗に基づいて被測定対象物のＥＣ値を演算する測定回路とを備えて構成されるＥＣセンサにおいて、
電極が少なくとも３つ以上設けられ、
被測定対象物の種類に応じて、複数の電極の中から複数の任意の一対の電極を選択する選択回路を備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本構成によれば、測定する被測定対象物の種類に応じて選択回路によって選択する電極対を変え、測定する被測定対象物の種類に応じた電極間距離または電極面積を有する電極対にすることで、セル定数を所望の値に設定できる。このため、色々な種類の被測定対象物について、感度良くＥＣ値を測定することが出来る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本構成によれば、色々な種類の土壌について感度良くＥＣ値が測定され、適切な施肥量の施肥および潅水を農作物に対して行えるようになる。このため、農作物の品質や収量のバラツキを抑制できる圃場管理システムを提供することが可能になる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明によれば、色々な種類の被測定対象物について、感度良くＥＣ値を測定することが出来るＥＣセンサを提供することが出来る。
【国際調査報告】
2018110219.tif 000008
2018110219.tif 000009
2018110219.tif 000010
2018110219.tif 000011