(57)【要約】【課題】  壁面等の稙栽の培地である緑化基盤の保水量の精度向上を図って、節水が可能な壁面等全体の水分管理を提供する。【解決手段】  表面に植栽する緑化基盤１の裏面の凹み部２に、フレーム９に取り付けられたセンサーヘッド３を測定対象物４と略接触状態で固定されるように、フレーム９を緑化基盤１に取り付る。センサーヘッド３の出力信号をケーブル５、主ケーブル５０で光学式水分センサー制御装置１００に伝え、測定対象物４の含水率を計算して、緑化基盤１の灌水制御を行う。【選択図】  図７
2008125432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緑化基盤に１個以上のセンサーヘッド取り付け部が設けられ、水分センサーのセンサーヘッドをフレームに取り付け、前記フレームを前記緑化基盤に固定し、前記センサーヘッド取り付け部にセンサーヘッドを設置することを特徴とする緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【請求項２】
前記センサーヘッド取り付け部は、前記緑化基盤の裏面に設けられるセンサーヘッドを収容する凹み部で構成したことを特徴とする請求項１に記載の緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【請求項３】
前記凹み部に測定対象物を固定したことを特徴とする請求項２に記載の緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【請求項４】
前記水分センサーとして光学式水分センサーを用い、前記センサーヘッドの光出入部を前記測定対象物に臨む位置で前記緑化基盤にセンサーヘッドが設置されることを特徴とする請求項３に記載の緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【請求項５】
前記測定対象物は、セラミック、砂、ポリマー、ゴムの中から選ばれる材料で構成したことを特徴とする請求項３に記載の緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【請求項６】
前記測定対象物は前記凹み部の底部に機械的に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、緑化基盤、特に、壁面の緑化が容易な緑化基盤とその緑化基盤に設置する水分センサーの設置方法、並びに壁面の植栽した緑化基盤の潅水、特に、植栽の保水量を一定に保つために行う潅水を制御するために用いて好適な壁面緑化基盤システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
緑化可能な面積が限られる都心部では、屋上のような平面だけでなく、壁面等を活用した緑化技術が要望されている。壁面等を利用するために、植栽するための緑化基盤を壁面等に取り付けることが提案されており、その潅水方法は手動潅水或いは点滴式等が主流となっている。
【０００３】
また、緑化基盤を形成した壁面の潅水による汚れを生じさせることなく、鉛直の壁面に緑化基盤を形成することができる緑化パネルが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この壁面緑化パネルは、保水マットと、上記保水マットの表面側に露出しない位置に配置されて、上記保水マットに水を供給する潅水管と、上記保水マットの表面に配置されて、緑化用の土壌が吹き付けられる土壌保持部材と、で構成されている。
【０００５】
上記緑化パネルにおいて、潅水する場合には、潅水管から水を供給する。水が供給されると、水はまず保水マットに蓄えられ、この保水マットの表面に配置された緑化用土壌が所定厚さに吹き付けられた土壌保持部材に水が徐々に浸潤する。即ち、上記緑化パネルにおいては、保水マットに常に水を蓄えておき、この蓄えられた水が保水マットを介して、土壌保持部材が保持する緑化用の土壌に徐々に供給されるように構成している。これにより、緑化用土壌に、水を均一に徐々に供給するものである。
【特許文献１】特開２００２−２３８３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
壁面等の植栽に潅水するために、緑化基盤の上辺から点滴チューブ等で潅水すると、所謂、水の通り道ができることが多く、壁面等全体を均一に潅水できないことが多いという問題点があった。また、手動潅水等で植栽全体に十分な潅水をしようとすると余剰水が生じる等、不経済な問題もあった。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載のものでは、保水マットを介して、土壌保持部材が保持する緑化用の土壌に徐々に供給されるように構成しているが、保水マットには、常に水を蓄えておく必要がある。このため、水を余分に供給する必要があり、余剰水が生じするなどの不経済である。さらに、保水マットに水が蓄えられているか否か判別することができず、経験的に潅水管から水を供給しているので、実際の保水マットの水の蓄積状態に応じた水の供給ができないという問題もある。特に。壁面が大きくなった場合には、場所によって、乾燥状態異なり、土壌保持部材への水の供給が均一に行えないなどの問題も生じる。
【０００８】
この発明は、上述した従来の問題点に鑑みなされたものにして、稙栽の培地である緑化基盤の保水量の精度向上を図って、節水が可能な壁面等全体の水分管理を提供することを第１の目的とする。
【０００９】
また、培地の保水量を一定に保つには一回当たりの潅水量を少なくし高頻度で潅水する
必要がある。このため、この発明は、培地水分量に対して応答性が速く、高精度でかつ低コストの光学式水分センサーを壁面緑化基盤と潅水装置のセットで提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の緑化基盤は、基盤の裏面部に１個以上のセンサーヘッド取り付け部が設けられ、このセンサーヘッド取り付け部に水分センサーのセンサーヘッドが設置されることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明は、前記水分センサーのセンサーヘッドをフレームに取り付け、前記フレームを前記緑化基盤に固定し、前記センサーヘッド取り付け部にセンサーヘッドを設置するように構成できる。
【００１２】
前記センサーヘッド取り付け部は、前記緑化基盤の裏面に設けられるセンサーヘッドを収容する凹み部で構成することができる。
【００１３】
また、前記凹み部に測定対象物を固定し、測定対象物の水分量を前記センサーヘッドで検出するように構成すればよい。
【００１４】
また、この発明は、前記水分センサーとして光学式水分センサーを用い、前記センサーヘッドの光出入部を前記測定対象物に臨む位置で前記緑化基盤にセンサーヘッドが設置されるように構成できる。
【００１５】
前記測定対象物は、セラミック、砂、ポリマー、ゴムの中から選ばれる材料で構成すればよい。
【００１６】
また、前記測定対象物は前記凹み部の底部に機械的に固定することができる。
【００１７】
この発明の緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法は、緑化基盤に１個以上のセンサーヘッド取り付け部が設けられ、水分センサーのセンサーヘッドをフレームに取り付け、前記フレームを前記緑化基盤に固定し、前記センサーヘッド取り付け部にセンサーヘッドを設置することを特徴とする。
【００１８】
前記センサーヘッド取り付け部は、前記緑化基盤の裏面に設けられるセンサーヘッドを収容する凹み部で構成することができる。
【００１９】
さらに、前記水分センサーとして光学式水分センサーを用い、前記センサーヘッドの光出入部を前記測定対象物に臨む位置で前記緑化基盤にセンサーヘッドを設置するとよい。
【００２０】
この発明の緑化基盤の潅水システムは、基盤の裏面部に１個以上のセンサーヘッド取り付け部が設けらた緑化基盤と、このセンサーヘッド取り付け部に設置される水分センサーのセンサーヘッドと、このセンサーヘッドからの検出信号を出力する出力手段と、前記緑化基盤に潅水する潅水手段と、前記出力手段からの信号を受け取りこの信号に基づき前記緑化基盤内の含水率を算出し、算出した含水量により前記潅水手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は前記緑化基盤内の水分量が所定値未満になると潅水手段を動作させて潅水を行い、水分量が所定位置以上になると潅水を停止させることを特徴とする。
【００２１】
前記緑化基盤の裏面に設けられるセンサーヘッドを収容する凹み部が設けられ、この凹み部に測定対象物が取り付けられるように構成できる。
【００２２】
前記水分センサーとして光学式水分センサーを用い、前記センサーヘッドの光出入部を前記測定対象物に臨む位置で前記緑化基盤にセンサーヘッドを設置するとよい。
装置前記センサーヘッドが設置されることを特徴とする。
【００２３】
設置される面積に対応して複数の緑化基盤が設置され、前記基盤の潅水を施すべき一以上のエリアに前記センサーヘッドを配置し、前記センサーヘッドからの出力により各エリアの含水率を測定し、複数個の前記基盤の含水率に応じて各緑化基盤の潅水手段の作動を制御し、この各緑化基盤の所望の保水量を制御するように構成することができる。
【００２４】
前記光学式水分センサーは、水分に吸収される特定波長の分光発光強度にピークをもつ一波長光を前記測定対象物に投・入射する発光部及び受光部を備えた前記センサーヘッドを備えて構成すればよい。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、この発明は、緑化基盤において、基盤の表面に植栽し、その裏面に一個以上のセンサーヘッド取り付け部を設け、この取り付け部にセンサーヘッドを固定することにより、潅水制御が行える緑化基盤に適用できる。そして、壁面などの潅水制御システム全体の小型軽量化が実現できる。
【００２６】
また、緑化基盤の裏面に凹み部を設け、その底部に測定対象物を設けて、センサーヘッドをその測定対象物に略接触状態となるようフレームで一体化して固定することにより、水分センサーのセンサーヘッドを備えた緑化基盤が容易に提供できる。
【００２７】
さらに、測定対象物の表面とセンサーヘッドを測定対象物に臨む位置になるように、基盤に取り付けているため、センサーヘッドと測定対象物の焦点距離を極めて小さくできるので、測定精度の向上が図られより正確な含水率を測定することが実現できる。
【００２８】
また、測定対象物は前記凹み部にネジ等で機械的に固定されているので寸法精度が高く、かつ耐水性の高い材料を使用しているので長寿命の壁面緑化基盤の提供が可能となる。
【００２９】
この発明の潅水制御システムは、リアルタイムで基盤の水分を把握するとともに、光学式水分センサーの制御装置に予め閾値を設定されているために、複数箇所を同時に計測してエリア毎にて適量の潅水指示を行うことにより培地の保水量の均一化の向上が図られ、その結果として植栽物の安定な生育が期待できる。
【００３０】
また、緑化基盤と水分センサーと潅水手段を一体化していることにより、植栽壁面の全体を個々に所望する潅水を行うことができるために、節水対策に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰り返さない。
【００３２】
図１は、この発明の実施形態にかかる緑化基盤の一部を切り欠いた平面図、図２はこの発明の実施形態にかかる緑化基盤の一部を切り欠いた側面図、図３は、この発明の実施形態にかかる緑化基盤に取り付けるフレーム部分を示し、センサーヘッドをセットした状態の平面図、図４は、この発明の実施形態にかかる壁面緑化基盤に取り付けるフレーム部分を示し、センサーヘッドをセットした状態の側面図である。
【００３３】
図５は、この発明の実施形態にかかる緑化基盤に設置される水分センサーのセンサーヘッド部分を示す一部を切り欠いた斜視図、図６は、この発明の実施形態にかかる緑化基盤に光学式水分センサーのセンサーヘッド部分を示す断面図である。
【００３４】
図７は、この発明の実施形態にかかる緑化基盤と水分センサー並びに潅水装置を用いた潅水システムを示す構成図、図８は、この発明の実施形態にかかる潅水システムの構成を示すブロック回路図である。
【００３５】
図１ないし図４に示すように、この発明の実施形態にかかる緑化基盤１は、縦、横がそれぞれ４５０ｍｍ、厚みが５０ｍｍの発泡コンクリート成型基盤で構成され、植物の根が張りやすいように小さな隙間１４が多数形成されている。発泡コンクリート形成基盤は、例えば、セメント、水、細骨材、粗骨材のコンクリートの基本構成から細骨材を取り除いた連続空隙を持つポーラスコンクリートで構成される。必要に応じて、コンクリート内に発泡ガラスや発泡スチロールなどの発泡体や木炭、活性炭などの炭化物を含有させている。
【００３６】
この発明の緑化基盤１は、屋上等の平面だけではなく、ビル或いは塀等の室内外の壁面等に設置されて用いられる。
【００３７】
この実施形態においては、緑化基盤１の裏面側に、一個以上のセンサーヘッド取り付け部としての凹み部２を設けている。この実施形態においては、２個の凹み部２を設けている。この凹み部２内には、後述するように、水分センサーのセンサーヘッド３が収容される。この実施形態においては、水分センサーとしては、光学式水分センサーが用いられ、そのセンサーヘッド３は円筒形に形成されている。このセンサーヘッド３の形状に合わせて、凹み部２も丸孔形状に形成されている。
【００３８】
図３及び図４、図７に示すように、この実施形態においては、緑化基盤１の裏面側に取り付けるフレーム９にセンサーヘッド３を取り付け、フレーム９を緑化基盤１に取り付けたときに、センサヘッド３の測定用窓部３１が測定対象物４に略接触状態となるように近接して固定されるように構成されている。緑化基盤１に設けた凹み部２と対向するフレーム９の位置には、センサーヘッド３が挿入される孔部１１ａが設けられ、この孔部１１ａにセンサーヘッド３を固定するブッシング１１が装着されている。このブッシング１１を介してセンサーヘッド３がフレーム９に固定される。そして、フレーム９が壁面緑化基盤１の裏面側にボルト１３にて固定されている。
【００３９】
図７に示すように、裏面の凹み部２の底部内には、セラミック、砂、ゴム、ポリマー等からなる測定対象物４が石膏ボード用金属ネジ、セラミック系ネジ等からなるネジ８で固定されている。測定対象物４として、砂を用いる場合には、砂をバインダー等で固めて板状のものを形成する。また、セラミックとしては、保水性セラミックを板状に形成したもの、ゴムは、ゴムチップを加熱プレス等で形成した保水性ゴムを板状に形成したもの、ポリマーとしては、ウレタンスポンジを板状に形成したものや保水性ポリマーを板状に形成したものを適宜用いればよい。
【００４０】
この測定対象物４は、基盤１または基盤１の表面側に付着させた土壌に浸透した水分量に対応してその内部に水分が含有される。この実施形態においては、測定対象物４の水分量を測定することにより、緑化基盤１内の水分量を検出するように構成している。測定対象物４は凹み部２にネジ８で機械的に固定することで寸法精度が高く、かつ耐水性の高い材料を使用しているので長寿命の緑化基盤１を提供できる。
【００４１】
この実施形態においては、水分センサーは光学式水分センサーを用いているので、後述するように、センサーヘッド３には、測定対象物４に赤外線を照射するとともに測定対象物４からの反射光を受光するための窓部１５が設けられている。そして、水分量を正確に測定するために、測定用窓部３１が測定対象物４に略接触状態となるように固定する。
【００４２】
次に、この発明の実施形態に用いられる水分センサーにつき説明する。この発明の実施形態においては、水分センサーとして、１波長型土壌水分センサーを用いている。
【００４３】
図５ないし図８に示すように、この発明に用いられる１波長型土壌水分センサーは、水分に吸収される特定波長である１．２μｍ、１．４５μｍ、１．９４μｍ、２．９５μｍなどに分光発光強度のピークをもつ何れかの単波長の光を照射する発光ダイオードを有する発光部３２と、ＩｎＧａＡｓ系の受光素子を有する受光部３３およびアンプ回路等を含む電子回路３４を内蔵するセンサーヘッド３を備える。このセンサーヘッド３は、測定対象物である壁面緑化基盤１の土壌等の含水率を測定するために、壁面緑化基盤１の裏面側の凹み部２に取り付けられた測定対象物４に臨むように取り付けられる。
【００４４】
図５及び図６に示すように、センサーヘッド３には、樹脂等で形成された円筒状の容器４４を有し、この容器４４内に、発光部３２及び受光部３３を収容するための筒状の挿入部３２ａ、３３ａが設けられている。そして、この挿入部３２ａに連接して光が照射される窓部３１まで案内するガイド部３２ｂが設けられている。また、挿入部３３ａには、窓部３１から入射する反射光が案内されるガイド部３３ｂが設けられている。挿入部３２ａに、この実施形態においては、波長１．９４μｍに分光発光強度のピークを有する発光ダイオードからなる発光部３２が挿入されて固定される。また、挿入部３３ａには、ＩｎＧａＡｓ系の受光素子からなる受光部３３が挿入されて固定される。
【００４５】
発光部３２と受光部３３とは、測定対象物の検知面の法線に対して対象となるように配置される。
【００４６】
そして、窓部３１には、前面ガラス３５が設けられる。この前面ガラス３５は、樹脂等からなる蓋材４４ｂの凹所にはめ込まれ、この蓋材４４ｂを容器４４にねじ４４ｃを用いて固定される。
【００４７】
容器４４の窓部３１と反対面側に、受光部３３からの出力信号を増幅するアンプ回路等の電子回路を備えた基板３４ａが取り付けられる。そして、この基板３４ａを覆うようにキャップ４４ｅがねじ４４ｆで取り付けられている。さらに、基板３４ａには、発光部３２のオン／オフを後述する制御装置１００からの制御信号に基づき行うスイッチング回路が設けられている。アンプ回路からの出力信号、発光部３２、受光部３３への制御信号等はケーブル５を介して行われる。
【００４８】
緑化基盤１に取り付けるセンサーヘッド３の容器４４は、緑化基盤１からの水の浸入を防止するために気密度を向上させて、水の浸入による容器４４内の誤動作を未然に防止できる構造となっている。その気密封止構造は一般的なＯリングやシール剤が使用される。この実施形態においては、窓部３１と前面ガラス３５との間にＯリング４４ａがはめ込まれている。さらに、センサーヘッド３の封止条件を内部圧力が１気圧以上の状態で封止することで水の浸入を防止できる高気密構造に構成している。
【００４９】
また、図６に示すように、発光部３２から照射された光は前面ガラス３５の外側に焦点を合わせるように発光部３２と受光部３３をＶ字型に配置しているので、緑化基盤１の凹み部２に取り付けられたセンサーヘッド３は前面ガラス３５の外側に位置する測定対象物４に焦点が合っており、前面ガラス３５の外側に密着している測定対象物４から反射した光を受光部３３で受けるようにしている。
【００５０】
図７および図８を参照して、この発明の実施形態にかかる緑化基盤、水分センサーを用いた潅水システムにつき説明する。
【００５１】
図７及び図８に示すように、センサーヘッド３は、緑化基盤１の凹み部２に取り付けられる。各センサーヘッド３は、ケーブル５で接続され、制御装置１００と接続される主ケーブル５０に接続される。ケーブル５、主ケーブル５０を介して各センサーヘッド３と制御装置１００との間で信号の送受が行われる。センサーヘッド３の電子回路３４は、制御装置１００との間で信号の送受等を行うための入出力回路３４２、発光部３２のオンオフを制御するスイッチング回路３４０、受光部３３からの信号を増幅するアンプ回路３４１、全体の制御を行う制御回路３４３等を備える。センサーヘッド３には、外部に設けた電源となる電池３４５より電力が与えられる。そして、各センサーヘッド３には、それぞれアドレス等が割り付けられ、このアドレスともに、センサーヘッド３からの出力信号が制御回路１００に与えられる。制御装置１００は、受信したアドレス情報により、センサーヘッド３を特定し、そのセンサーヘッド３が取り付けられた緑化基盤１の水分量を検出することになる。
【００５２】
図７及び図８に示すように、センサーヘッド３で計測された出力信号は、ケーブル５、主ケーブル５０を介して制御装置１００へ送られる。制御装置１００には、ケーブル５０から入力されたセンサーヘッド３の出力信号は入出力回路１０２に与えられ、この入出力回路１０２からセンサーヘッド３の信号が取り込まれる。制御装置１００は、メモリ１０３、ＣＰＵ１１０ａを内蔵する中央演算装置１１０及びコンプレックス・プログラマブルロジック・デバイス（ＣＰＬＤ）１２０を備える。この制御装置１００は、主たる制御は中央演算装置１１０で行い、データの入出力や制御等をＣＰＬＤ１２０を介して行うように構成している。勿論、ＣＰＬＤ１２０を省略し、中央演算処理１１０で全ての制御を行うように構成することもできる。
【００５３】
入出力回路１０２に入力された各センサーヘッド３からの出力はメモリ１０３に格納される。入出力回路１０２の入出力制御は、ＣＰＬＤ１２０を介して行われる。メモリ１０３に格納された各センサーヘッド３の受信信号は中央演算装置１１０のサンプルホールド回路１１０ｂに与えられ、そして、ＡＤ変換回路１１０ｃでデジタル変換されてＣＰＵ１１０ａ内のメモリエリアに格納される。ＣＰＵ１１０ａは、取り込んだセンサーヘッド３の信号に基づき、測定対象物４の含水率を計算する。
【００５４】
測定対象物４の含水率が所定値（閾値）より低い場合には、中央演算装置１１０ａは、センサーヘッド３の該当する潅水装置７０を作動させるための信号を出力する。当該信号がＣＰＬＤ１２０を介して潅水制御出力回路１０８に与えられる。そして、この潅水制御出力回路１０８から潅水装置７０に信号線１１５を介して信号を出力し、潅水装置７０が動作する。
【００５５】
潅水装置７０には、水道管７５から水が供給され、光学式水分センサー制御装置１００からの制御信号が信号線１１５を介して与えられる。潅水装置７０は、制御装置１００から与えられた信号に基づき該当する潅水管７１の潅水バルブを開放し、所定の緑化基盤１へ水を供給し、潅水が行われる。
【００５６】
そして、センサーヘッド３からの信号に基づき、緑化基盤１の水分量が所定量に達したことを光学式水分センサー制御装置１００が検出すると、潅水動作を停止するように、潅水制御出力回路１０８から潅水装置７０に信号線１１５を介して信号を出力して、給水を終了させる。
【００５７】
また、このセンサーヘッド３においては、発光部３２として、発光ダイオードを用いて低消費電力化を図っている。しかし、発光部３２を常に動作させておくと、電池３４５の消耗が早くなる。そこで、この実施形態においては、予め決められた時間にだけ、センサーヘッド３を動作させ、それ以外は、動作をオフにし、電池３４５の消耗を少なくなるように構成し、電池３４５の交換頻度を少なくし、保守性を向上させている。このため、中央演算装置１１０は、所定の含水率測定の時間になると、センサーヘッド３を動作させるための制御信号を入出力回路１０２からケーブル５０、５を介してセンサーヘッド３の入出力回路３４２に送る。入出力回路３４２から動作を開始するための信号を受けると、制御回路３４３は、センサーヘッド３の発光部３２、受光部３３及びアンプ回路３４１に電源を供給し、そして、発光部３２の発光ダイオードをオンさせる。そして、所定のセンサーヘッド３からの信号を制御装置１００が入手すると、制御回路３４３は、センサーヘッド３の動作を終了する制御信号を入出力回路３４２に与える。入出力回路３４２が終了信号を受け取ると、センサーヘッド３の動作を終了させ、電源供給を遮断する。
【００５８】
尚、上記した実施形態においては、センサーヘッド３へ電池より電力供給しているが、主ケーブル５０、ケーブル５を電源供給も可能なケーブルで構成することにより、ケーブルを介して電力供給するように構成しても良い。
【００５９】
次に、この発明の緑化基盤１を壁面に取り付けて、潅水制御を行う実施形態につき図９及び図１０を参照して説明する。図９は、この発明の実施形態にかかる壁面緑化基盤を壁面等に設置し、光学式水分センサー及び潅水装置を構成した場合の正面図、図１０は、この発明の実施形態にかかる壁面緑化基盤を壁面等に設置し、光学式水分センサー及び潅水装置を構成した場合の制御システムを構成図である。
【００６０】
図９に示すように、壁面２００の面積に対応して複数個の緑化基盤１が設置される。壁面２００には、直接またはアングル等のフレームを用いて緑化基盤１を取り付ける。この緑化基盤１に植栽物６０が植え付けられる。この直裁物６０が植え付けられた緑化基盤１内の保水量を一定に保つために、潅水装置７０を光学式水分センサー制御装置１００を用いて制御する。各緑化基盤１には、潅水管７１が取り付けられ、潅水装置７０から水道管７５の水が供給される。また、各緑化基盤１には、前述したセンサーヘッド３が設けられ、センサーヘッド３からの出力により、緑化基盤１内の水分量を制御装置１００が検出し、潅水装置７０の動作が制御される。
【００６１】
この図１０に示すように、この実施形態においては、壁面等２００に複数配置された壁面緑化基盤１毎にセンサーヘッド３をフレーム９（図３、図４参照）で取り付ける。各緑化基盤１には、潅水のためのスプレーノズル８０ａ〜８０ｆが設けられている。各スプレーノズル８０ａ〜８０ｆには、それぞれ潅水バルブ８１ａ〜８１ｆが設けられている。この潅水バルブ８１ａ〜８１ｆを開放することにより、潅水管７１からスプレーノズル８０ａ〜８０ｆに給水され、スプレーノズル８０ａ〜８０ｆから緑化基盤１への潅水が行われる。バルブ８１ａ〜８１ｆを閉鎖することにより、潅水管７１からスプレーノズル８０ａ〜８０ｆへの給水が停止される。
【００６２】
潅水バルブ８１ａ〜８１ｆは、例えば、電磁バルブで構成され、潅水装置７０からのバルブ制御信号線８５から与えられる制御信号により、その開閉が制御される。
【００６３】
そして、各緑化基盤１に取り付けられたセンサーヘッド３からの出力信号がケーブル５から主ケーブル５０を介して光学式水分センサー制御装置１００に入力される。制御装置１００で、入力されたセンサーヘッド３からの出力に基づき緑化基盤１の測定対象物４の含水率を計算する。また、測定対象物４の含水率が光学式水分センサー制御装置１００に予め設定された所定値（閾値）より低い場合には、ケーブル１１５によって潅水装置７０に潅水開始を伝える信号を与える。潅水装置７０は、潅水制御出力として信号線８５から各潅水バルブ８１ａ〜８１ｆに制御信号を出力する。その出力を受けて各潅水バルブ８１ａ〜８１ｆの開閉が個別に作動し、適宜、潅水管７１を通して潅水が必要な壁面緑化基盤１のみに各スプレーノズル８０ａ〜８０ｆにより適量の潅水を行なわれる。
【００６４】
その潅水によって壁面緑化基盤１の含水率が上昇し、それをセンサーヘッド３により、リアルタイムで含水率を検知して光学式水分センサー制御装置７０に予め設定されている閾値をその含水率が上回った場合に、潅水バルブ８１ａ〜８１ｆを閉鎖し、緑化基盤１への潅水を停止させる。
【００６５】
また、この実施形態では、予め決められた時間にだけ、センサーヘッド３を動作させ、
それ以外は動作をオフにしておくこともできる。
【００６６】
また、光学式水分センサーのセンサーヘッド３は小型で比較的低価格のため、センサーヘッド３を壁面緑化基盤１毎に必要数設置でき、さらに、壁面緑化基盤１とフレーム９でセンサーヘッド３を一体化できるため、多点計測による精密な保水量管理及び壁面潅水制御システム全体の小型軽量化が実現できる。その結果として植栽物の安定な生育と節水対策が期待できる。
【００６７】
なお、上記した実施形態においては、水分センサーとしては、光学式水分センサーを用いたが、他の水分センサーを用いても良い。例えば、２つの電極間の抵抗値を測定するタイプの水分センサーなどを用いることもできる。また、上記実施形態においては、緑化基盤１に２つのセンサーヘッド３を取り付けているが、センサーヘッド３の個数は必要に応じて適宜選択すればよい。
【００６８】
更に、上記実施形態においては、緑化基盤１にセンサーヘッドを収容するための凹み部２を設け、緑化基盤１の厚さの中心付近の水分量を測定できるように構成している。凹み部２を設けずに、緑化基盤１の底面に取り付けるように構成しても良く、緑化基盤１の設置される場所や角度などを考慮してセンサーヘッド３の取り付け位置を決めればよい。
【００６９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
この発明は、緑化スペースが限られる都心部におけるビルの屋上等の平面だけではなく、ビル或いは塀等の室内外の壁面を活用した壁面緑化基盤に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の実施形態にかかる緑化基盤の一部を切り欠いた平面図である。
【図２】この発明の実施形態にかかる緑化基盤の一部を切り欠いた側面図である。
【図３】この発明の実施形態にかかる緑化基盤に取り付けるフレーム部分を示し、センサーヘッドをセットした状態の平面図である。
【図４】この発明の実施形態にかかる壁面緑化基盤に取り付けるフレーム部分を示し、センサーヘッドをセットした状態の側面図である。
【図５】この発明の実施形態にかかる緑化基盤に設置される水分センサーのセンサーヘッド部分を示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図６】この発明の実施形態にかかる緑化基盤に光学式水分センサーのセンサーヘッド部分を示す断面図である。
【図７】この発明の実施形態にかかる緑化基盤と水分センサー並びに潅水装置を用いた潅水システムを示す構成図である。
【図８】この発明の実施形態にかかる潅水システムの構成を示すブロック回路図である。
【図９】この発明の実施形態にかかる壁面緑化基盤を壁面等に設置し、光学式水分センサー及び潅水装置を構成した場合の正面図である。
【図１０】この発明の実施形態にかかる壁面緑化基盤を壁面等に設置し、光学式水分センサー及び潅水装置を構成した場合の制御システムを構成図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  緑化基盤、２  凹み部、３  センサーヘッド、４  測定対象物、５  ケーブル、８
ネジ、９  フレーム、１３  ボルト、３１  窓部、３２  発光部、３３  受光部、５０
主ケーブル、１００  制御装置、７０  潅水装置、７１  潅水管、７５  水道管、６０
植栽物、２００  壁面。
【図１】
2008125432.tif 000003
【図２】
2008125432.tif 000004
【図３】
2008125432.tif 000005
【図４】
2008125432.tif 000006
【図５】
2008125432.tif 000007
【図６】
2008125432.tif 000008
【図７】
2008125432.tif 000009
【図８】
2008125432.tif 000010
【図９】
2008125432.tif 000011
【図１０】
2008125432.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月22日(2006.11.22)
【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】
基盤の裏面部に１個以上のセンサーヘッド取り付け部が設けられ、このセンサーヘッド取り付け部に水分センサーのセンサーヘッドが設置されることを特徴とする緑化基盤。
【請求項２】
前記水分センサーのセンサーヘッドをフレームに取り付け、前記フレームを前記緑化基盤に固定し、前記センサーヘッド取り付け部にセンサーヘッドを設置することを特徴とする請求項１に記載の緑化基盤。
【請求項３】
前記センサーヘッド取り付け部は、前記緑化基盤の裏面に設けられるセンサーヘッドを収容する凹み部で構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の緑化基板。
【請求項４】
前記凹み部に測定対象物を固定し、この測定対象物の水分量を前記センサーヘッドで検出することを特徴とする請求項３に記載の緑化基板。
【請求項５】
前記測定対象物は、セラミック、砂、ポリマー、ゴムの中から選ばれる材料で構成したことを特徴とする請求項４に記載の緑化基盤。
【請求項６】
前記測定対象物は前記凹み部の底部に機械的に固定したことを特徴とする請求項４に記載の緑化基盤。
【請求項７】
この発明は、前記水分センサーとして光学式水分センサーを用い、前記センサーヘッドの光出入部を前記測定対象物に臨む位置で前記緑化基盤にセンサーヘッドが設置されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の緑化基板。
【請求項８】
緑化基盤に１個以上のセンサーヘッド取り付け部が設けられ、水分センサーのセンサーヘッドをフレームに取り付け、前記フレームを前記緑化基盤に固定し、前記センサーヘッド取り付け部にセンサーヘッドを設置することを特徴とする緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【請求項９】
前記センサーヘッド取り付け部は、前記緑化基盤の裏面に設けられるセンサーヘッドを収容する凹み部で構成したことを特徴とする請求項８に記載の緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【請求項１０】
前記水分センサーとして光学式水分センサーを用い、前記センサーヘッドの光出入部を前記測定対象物に臨む位置で前記緑化基盤にセンサーヘッドが設置されることを特徴とする請求項８に記載の緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【請求項１１】
基盤の裏面部に１個以上のセンサーヘッド取り付け部が設けらた緑化基盤と、このセンサーヘッド取り付け部に設置される水分センサーのセンサーヘッドと、このセンサーヘッドからの検出信号を出力する出力手段と、前記緑化基盤に潅水する潅水手段と、前記出力手段からの信号を受け取りこの信号に基づき前記緑化基盤内の含水率を算出し、算出した含水量により前記潅水手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は前記緑化基盤内の水分量が所定値未満になると潅水手段を動作させて潅水を行い、水分量が所定位置以上になると潅水を停止させることを特徴とする緑化基盤の潅水システム。
【請求項１２】
前記水分センサーとして光学式水分センサーを用い、前記センサーヘッドの光出入部を前記測定対象物に臨む位置で前記緑化基盤にセンサーヘッドを設置することを特徴とする請求項１１に記載の緑化基盤の潅水システム。
【請求項１３】
設置される面積に対応して複数の緑化基盤が設置され、前記基盤の潅水を施すべき一以上のエリアに前記センサーヘッドを配置し、前記センサーヘッドからの出力により各エリアの含水率を測定し、複数個の前記基盤の含水率に応じて各緑化基盤の潅水手段の作動を制御し、この各緑化基盤の所望の保水量を制御することを特徴とする請求項１１または１２に記載の緑化基盤の潅水システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
前記水分センサーとして光学式水分センサーを用い、前記センサーヘッドの光出入部を前記測定対象物に臨む位置で前記緑化基盤にセンサーヘッドを設置するとよい。
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月7日(2006.12.7)
【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】
基盤の裏面部に１個以上のセンサーヘッド取り付け部が設けられ、このセンサーヘッド取り付け部に水分センサーのセンサーヘッドが設置されることを特徴とする緑化基盤。
【請求項２】
前記水分センサーのセンサーヘッドをフレームに取り付け、前記フレームを前記緑化基盤に固定し、前記センサーヘッド取り付け部にセンサーヘッドを設置することを特徴とする請求項１に記載の緑化基盤。
【請求項３】
前記センサーヘッド取り付け部は、前記緑化基盤の裏面に設けられるセンサーヘッドを収容する凹み部で構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の緑化基盤。
【請求項４】
前記凹み部に測定対象物を固定し、この測定対象物の水分量を前記センサーヘッドで検出することを特徴とする請求項３に記載の緑化基盤。
【請求項５】
前記測定対象物は、セラミック、砂、ポリマー、ゴムの中から選ばれる材料で構成したことを特徴とする請求項４に記載の緑化基盤。
【請求項６】
前記測定対象物は前記凹み部の底部に機械的に固定したことを特徴とする請求項４に記載の緑化基盤。
【請求項７】
この発明は、前記水分センサーとして光学式水分センサーを用い、前記センサーヘッドの光出入部を前記測定対象物に臨む位置で前記緑化基盤にセンサーヘッドが設置されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の緑化基盤。
【請求項８】
緑化基盤に１個以上のセンサーヘッド取り付け部が設けられ、水分センサーのセンサーヘッドをフレームに取り付け、前記フレームを前記緑化基盤に固定し、前記センサーヘッド取り付け部にセンサーヘッドを設置することを特徴とする緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【請求項９】
前記センサーヘッド取り付け部は、前記緑化基盤の裏面に設けられるセンサーヘッドを収容する凹み部で構成したことを特徴とする請求項８に記載の緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【請求項１０】
前記水分センサーとして光学式水分センサーを用い、前記センサーヘッドの光出入部を前記測定対象物に臨む位置で前記緑化基盤にセンサーヘッドが設置されることを特徴とする請求項８に記載の緑化基盤を用いた水分センサーの設置方法。
【請求項１１】
基盤の裏面部に１個以上のセンサーヘッド取り付け部が設けられた緑化基盤と、このセンサーヘッド取り付け部に設置される水分センサーのセンサーヘッドと、このセンサーヘッドからの検出信号を出力する出力手段と、前記緑化基盤に潅水する潅水手段と、前記出力手段からの信号を受け取りこの信号に基づき前記緑化基盤内の含水率を算出し、算出した含水量により前記潅水手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は前記緑化基盤内の水分量が所定値未満になると潅水手段を動作させて潅水を行い、水分量が所定位置以上になると潅水を停止させることを特徴とする緑化基盤の潅水システム。
【請求項１２】
前記水分センサーとして光学式水分センサーを用い、前記センサーヘッドの光出入部を前記測定対象物に臨む位置で前記緑化基盤にセンサーヘッドを設置することを特徴とする請求項１１に記載の緑化基盤の潅水システム。
【請求項１３】
設置される面積に対応して複数の緑化基盤が設置され、前記基盤の潅水を施すべき一以上のエリアに前記センサーヘッドを配置し、前記センサーヘッドからの出力により各エリアの含水率を測定し、複数個の前記基盤の含水率に応じて各緑化基盤の潅水手段の作動を制御し、この各緑化基盤の所望の保水量を制御することを特徴とする請求項１１または１２に記載の緑化基盤の潅水システム。
【手続補正３】
【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】
また、上記特許文献１に記載のものでは、保水マットを介して、土壌保持部材が保持する緑化用の土壌に徐々に供給されるように構成しているが、保水マットには、常に水を蓄えておく必要がある。このため、水を余分に供給する必要があり、余剰水が生じするなどの不経済である。さらに、保水マットに水が蓄えられているか否か判別することができず、経験的に潅水管から水を供給しているので、実際の保水マットの水の蓄積状態に応じた水の供給ができないという問題もある。特に。壁面が大きくなった場合には、場所によって、乾燥状態が異なり、土壌保持部材への水の供給が均一に行えないなどの問題も生じる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
この実施形態においては、水分センサーは光学式水分センサーを用いているので、後述するように、センサーヘッド３には、測定対象物４に赤外線を照射するとともに測定対象
物４からの反射光を受光するための窓部３１が設けられている。そして、水分量を正確に測定するために、測定用窓部３１が測定対象物４に略接触状態となるように固定する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2008125432.tif 000013