(57)【要約】【課題】本発明は、情報通信技術を使って、既存の潅漑用自動給水栓の開閉や上限・下限の水位の設定、開閉時間の設定及び圃場の水位の確認を、遠隔からできるようにし、農業者の水管理にかかる負担軽減を図る。【解決手段】本発明は、水面に浮かぶフロートの動きで機械的に開閉する大気開放弁により水圧を上下させることで止水弁を制御する従来の自動給水栓について、電気信号で開閉する大気開放弁２を用いるとともに、水位センサー７で圃場の水位を検知して設定した水位の範囲から逸脱した場合は、電気信号で大気開放弁２を開閉させることにより、水圧を低下又は上昇させることで給水栓本体部１７の止水弁２１を開閉させる。また、無線モジュール１０を搭載することで、離れた場所の携帯端末１６から、圃場の上限・下限水位を設定できるようにするほか、止水弁２１の開閉を指示したり、開閉時間を設定したり、圃場の水位を確認することを可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラムまたはピストンに保持された弁体と、前記ダイヤフラムまたはピストンを保持すると共にダイヤフラムまたはピストンの上部に一次圧室を形成するボンネットとを具備してなる潅漑用の給水栓本体部を制御する自動給水栓制御装置であって、
電磁弁などの電気信号で開閉する大気開放弁と、
二つのチューブ受口を備える圧力室と、
上記給水栓本体部と上記圧力室のチューブ受口に接続する二本の導水管と、
圃場の水位を計測する水位センサーと、
圃場の土壌水分量を計測する土壌水分センサーと、
圃場の水位・土壌水分量の上限・下限及び潅水開始・終了の時間・日付を入力する操作部と、
入力された水位・土壌水分量の上限・下限及び潅水開始・終了の時間・日付を表示する表示部と、
携帯通信端末、パソコン、及び他の自動給水栓制御装置との無線通信及び無線通信の中継を可能とする通信モジュールと、
上記水位センサー・土壌水分センサーからの検出データに基づき水位又は土壌水分量を検知する検知部と、
潅水開始・終了の時間・日付を管理するタイマー部と、
上記検知部における水位・土壌水分量の検知データ、前記操作部又は携帯通信端末から入力された水位・土壌水分量の上限・下限、携帯通信端末からの潅水指示、前期タイマー部の設定時間・日付データ、に基づき圃場への潅水を実施すべきか否かを判定する潅水判定部と、
前記潅水判定部が潅水すべきか否かを判定した場合に前記大気開放弁に電気信号で開閉を命令する制御部と、を含む、自動給水栓制御装置。
【請求項２】
携帯通信端末又はパソコンにインストールされるアプリケーションプログラムであって、
無線通信により、単数又は複数の請求項１に記載の自動給水栓制御装置から水位・土壌水分量の検知データを受信して、画面に水位・土壌水分量を表示する機能と、
圃場の水位・土壌水分量の上限・下限及び潅水開始・終了の時間・日付を入力して、単数又は複数の請求項１に記載の自動給水栓制御装置に送信する機能と、
単数又は複数の請求項１に記載の自動給水栓制御装置に、潅水を直ちに開始又は停止するよう指示する機能と、
複数の請求項１に記載の自動給水栓制御装置が接続された給水栓本体部が、順番に設定水位の上限まで潅水するよう、前記自動給水栓制御装置に指示する機能と、を含む、アプリケーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、潅漑用の自動給水栓の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  潅漑用パイプラインに設置し、水田の水位を一定の範囲に保つよう潅水を制御する機能を有する自動給水栓は、給水栓本体部１７、フロートの動きで機械的に開閉する大気開放弁等からなるセンサー部、給水栓本体部１７と前記センサー部の大気開放弁を結ぶ導水管（チューブ）、前記大気開放弁と給水栓本体部１７の一次圧室１９を結ぶ導水管から構成されている（特許文献及び非特許文献参照）。【０００３】  上記導水管には、給水栓本体部１７においてパイプラインから分岐した水の一部が流れるようになっており、水は、大気開放弁が閉じていれば導水管を通じて一次圧室１９に達し、大気開放弁が開いていれば大気開放弁から外部に流出する構造となっている。【０００４】  上記自動給水栓は、水田の水位が設定した上限に達するとフロートの上昇する動きで機械的に大気開放弁が閉まり、水が導水管を通じて給水栓本体部１７の一次圧室１９に達して一次圧室下部のダイヤフラム２０を押し下げることにより止水弁２１が閉まって潅水が止まる。一方、水田の水位が設定した下限に達するとフロートが下降して大気開放弁を開き、水は大気開放弁から外部に流出し、一次圧室１９内の水圧が低下することで止水弁２１が開いて潅水が開始される。【０００５】  このように上記自動給水栓は、水位に連動するセンサー部のフロートの動きで機械的に大気開放弁を開閉させることにより一時圧室１９の水圧を上下させ、これによって給水栓本体部１７の止水弁２１を開閉し、水田の水位が設定した範囲内を保つ機構となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−２８０２４３号  公報
【特許文献２】特開２００３−２６８７５５  公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「ＡＳＡＨＩ  ＡＶ  農水用配管材料案内」旭有機材工業株式会社，２０１４年１１月第１１版，ｐ．２６
【非特許文献２】「ＡＶ  自動給水栓取扱い説明書」旭有機材株式会社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  上記の従来の自動給水栓では、止水弁２１の開閉や上限・下限水位の設定、水田の水位の確認を、給水栓が設置されている圃場まで出向かないとできない。また、止水弁２１の開閉時間をタイマーで設定することもできない。自動的に潅水できるのは水田のみで、畑の土壌水分量の状態に応じて自動的に潅水することもできない。【０００９】  本発明は、情報通信技術を使って、給水栓本体部１７の止水弁２１の開閉や開閉時間の設定、圃場の水位・土壌水分量の上限・下限の設定、水位・土壌水分量の確認、を遠隔からできるようにし、負担の大きい農業者の水管理にかかる労力軽減を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本発明は、上記の従来の自動給水栓において、水位に連動するフロートの動きで機械的に開閉する大気開放弁に替わり、電磁弁などの電気信号で開閉する大気開放弁２を用いるとともに、圃場の水位又は土壌水分量を電気的に計測する水位センサー７又は土壌水分センサー８からの検出データに基づき、自動給水栓制御装置１５の検知部１１で圃場の水位又は土壌水分量を検知し、圃場の水位又は土壌水分量が設定された下限を下回った場合は、潅水判定部１３が潅水すべきと判定して、制御部１４から電気信号を送ることで大気開放弁２を開き、設定された上限を上回った場合は、潅水判定部１３が潅水すべきでないと判定して、制御部１４から電気信号を送って大気開放弁２を閉め、導水管１を通じて給水栓本体部１７の一次圧室１９のダイヤフラム２０に作用する水圧を低下又は上昇させることで止水弁２１を開閉させることを特徴とする。【００１１】  また、潅水開始・終了の時間・日付を管理するタイマー部１２からの設定時間・日付データに基づき、潅水判定部１３が潅水すべきか否かを判定し、制御部１４から電気信号を送って大気開放弁２を開閉させることを特徴とする。【００１２】  自動給水栓制御装置１５は、無線モジュール１０を搭載することで、無線通信により離れた場所にある携帯通信端末１６又はパソコンから、圃場の水位又は土壌水分量の上限・下限を設定できるほか、大気開放弁２の開閉を指示したり、大気開放弁２の開閉の時間・日付を設定したり、圃場の水位・土壌水分量を確認することを可能とする機能を持つ。また、携帯通信端末１６又はパソコンからの指示により、一連のパイプライン上に設置された複数の自動給水栓制御装置１５を無線通信で連動させ、順番に設定水位の上限まで潅水していく番水を自動的に行う機能を持つことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】  これまで開発された遠隔操作できる既存の潅漑用自動給水栓は、モーターの力でステム（弁棒）を直接回し止水弁を開閉するもので、値段が高価で普及していない。本発明は、水圧の力で止水弁を開閉する既存の給水栓本体部を、電気的に水圧を制御することにより、低価格で遠隔操作が可能な自動給水栓にするものである。これが普及することで、農業者の水管理にかかる負担軽減による農業生産コストの低減と、潅漑用水使用量の節減を図ることができる。また、水管理の精度が高まることで、農産物の収穫量の増加と品質の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】自動給水栓制御装置の構成図である。
【符号の説明】
【００１５】  １  導水管
２  大気開放弁
３  チューブ受口
４  圧力室
５  操作部
６  表示部
７  水位センサー
８  土壌水分センサー
９  プリント基板
１０  通信モジュール
１１  検知部
１２  タイマー部
１３  潅水判定部
１４  制御部
１５  自動給水栓制御装置
１６  携帯通信端末
１７  給水栓本体部
１８  給水栓本体部チューブ受口
１９  一次圧室
２０  ダイヤフラム
２１  止水弁（弁体）
【図１】
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