(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水対象に給水可能な給水手段と、少なくとも給水開始条件の異なる複数種類のモードが設定され、前記モードに応じて前記給水手段による給水実行及び給水停止を制御する制御手段とを備え、前記モードが所定の切替条件に応じて切り替わる自動給水システムにおいて、
センサーにより水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合に給水を実行させる第１モードと、センサーにより水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合にタイマー部により所定の第１ストレス時間の計測を開始し、前記第１ストレス時間の計測が終了した後に給水を実行させる第２モードとを有し、
または、前記第２モードと、センサーにより水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合にタイマー部により所定の第１ストレス時間よりも長い所定の第２ストレス時間の計測を開始し、前記第２ストレス時間の計測が終了した後に給水を実行させる第３モードとを有し、
または、前記第１モードと、前記第２モードと、前記第３モードとを有し、
前記モードが前記所定の切替条件に応じて切り替わることを特徴とする自動給水システム。
【請求項２】
所定の切替時間を計測し、少なくとも前記切替条件の一つを前記切替時間の計測終了とすることを特徴とする請求項１記載の自動給水システム。
【請求項３】
植物の生育状態を示す所定の検出値を検出し、少なくとも前記切替条件の一つを前記検出値に基づくものとすることを特徴とする請求項１又は２記載の自動給水システム。
【請求項４】
前記制御手段は設定された時期を更新するカレンダー部を有し、少なくとも前記切替条件の一つを前記カレンダー部が更新する時期に基づくものとすることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動給水システム。
【請求項５】
前記複数種類のモードの内、所望のモードを任意に選択して実行可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の自動給水システム。
【請求項６】
給水対象に給水可能な給水手段と、少なくとも給水開始条件の異なる複数種類のモードが設定され、前記モードに応じて前記給水手段による給水実行及び給水停止を制御する制御手段とを備え、前記モードが所定の切替条件に応じて切り替わる自動給水システムにおいて、
センサーにより水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合に給水を実行するモードが、所定の切替時間を計測し、前記切替時間の計測終了後に、前記センサーにより水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合にストレス時間の計測を開始し、前記ストレス時間の計測終了後に給水を実行するモードに切り替わると共に、カレンダー部の時期の更新により前記ストレス時間を変更することを特徴とする自動給水システム。
【請求項７】
給水対象に給水可能な給水手段と、少なくとも給水開始条件の異なる複数種類のモードが設定され、前記モードに応じて前記給水手段による給水実行及び給水停止を制御する制御手段とを備え、前記モードが所定の切替条件に応じて切り替わる自動給水システムにおいて、
センサーにより水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合にストレス時間の計測を開始し、前記ストレス時間の計測終了後に給水を実行させるモードを実行し、
前記モードは、カレンダー部の時期の更新により、前記ストレス時間を変更することを特徴とする自動給水システム。
【請求項８】
前記ストレス時間内に、センサーにより水分有りと判定した場合に、前記ストレス時間を初期化することを特徴とする請求項６又は７記載の自動給水システム。
【請求項９】
前記センサーは、水分を貯留可能な貯水トレーに植物栽培コンテナを載置して構成された植物栽培ユニットの貯水トレー内に載置されることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の自動給水システム。
【請求項１０】
前記センサーが植物を育成可能な土壌内に設けられることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の自動給水システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば植木鉢や植栽マットによる植栽設備等に於いて、土壌などの給水対象に自動的に給水を行う自動給水システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば植木鉢や植栽マットによる植栽設備等に於いて、土壌などの給水対象に給水を行うことに関する技術として、例えば実開平２−１７０５４号に、土壌中の水分の含有量を対向する電極間の抵抗によって検出し、給水開始を報知するランプ若しくはブザーが設けられた植木鉢がある。
【０００３】
しかし、給水を行う者が長期不在などの場合に、ランプ或いはブザーによる報知は何等給水に対して寄与することができないので、前記植木鉢を使用しても植物を枯らしてしまうという不具合が生ずる。また前記植木鉢では、特別な給水方法等について何等開示がされておらず、前記報知手段による報知に応じて人為的に給水を行うものであるから、広大な緑化エリアの場合などには大変な労力の給水作業が必要となる不具合もある。
【０００４】
そして、上記不具合を解消するために、例えば実開昭６２―１６２５７号が示すように、予め定められた時間間隔で自動的に給水を行う自動給水システムや、例えば実開平５−４８６２号が示すように、土壌中の水分量を検出し、検出結果に応じて自動的に給水を行う装置や、例えば実開昭６１―７４３５９号が示すように、給水槽に植木鉢を載置して、この給水槽内の水分の上限および下限状態を検出し、水分が下限値に達した後の一定時間経過後に給水を開始する自動給水システム等が提案されている。
【０００５】
しかしながら、上記のような自動給水システムに於いても、給水の要及び不要の判断の基とすべき植物の状態について何等考慮しておらず、多くの水分が必要となる時期や殆ど水分を必要としない時期を有する植物に対して、全て同処理により給水を行っている。そのため、例えば多くの水分が必要な時期に合わせて給水処理を設定した場合、殆ど水分を必要としない時期に多量の水分が給水され、かかる多量の水分は根腐れの原因となるので、最終的に植物を枯らしてしまうという不具合が生じる。また、余分な水分を給水することになるので、水道費が膨大となるという不具合も生ずる。
【０００６】
逆に、殆ど水分を必要としない時期に合わせて給水処理を設定した場合は、多くの水分が必要となる時期に殆ど給水されないこととなり、結果的に植物を枯らしてしまうという不具合が生じてくる。
【０００７】
上述した多くの水分が必要となる時期として、例えば土壌上に切り芝等を載置する植栽設備に於いて土壌上に切り芝等を載置した直後等がある。土壌上に切り芝を載置した直後は、芝の根が土壌に馴染んでおらず且つ根付いていない状態であって、切り芝の根と土壌との間に空気層が形成されており、芝としては一番弱い状態である。そのため、水分が不足することにより枯れてしまう可能性が高い時期であり、早く土壌に芝の根を根付かせるために多くの水分が必要となる。
【０００８】
逆に殆ど水分を必要としない時期として、例えば土壌上に切り芝等を載置する植栽設備に於いて土壌に切り芝等の根が根付いた後等がある。土壌に切り芝等の根が根付いてしまった後は、吸水力が強い状態であるため、できるだけ自然と近い状態で栽培することが好ましく、給水し過ぎることで、根腐れが発生したり或いは貧弱な芝が育ってしまう可能性が高い時期である。そして、より丈夫な植物が育つようにするためには、一定の水分ストレスを与えることが有意であり、かかる時期にはあまり給水する必要がない。
【０００９】
さらに植物の状態を考慮して上記不具合を解消するために、例えば特開平１０−３１３６７５号に開示されている技術がある。これは、人工土壌に芝生の種或いは発育初期の芝生を植えると共に、前記人工土壌内の水位を高水位に保持し、次いで前記芝生の根の成長と共に、前記水位を低くしていくものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが特開平１０−３１３６７５号の技術は、植物の状態に応じて自動的に水位を制御するものではなく、目視により芝の根の育成状態を確認するものであるため、芝生の状態を随時監視することが必要であり、且つ水位調節も人為的に行うものであって、給水管理が面倒となる不具合が生ずる。
【００１１】
さらに、人工土壌は常時水分に浸っている状態が維持されているため、成長した芝生も随時水分を吸収することが可能であり、結果として貧弱な芝生となってしまう。また、人工土壌が常時水分に浸るように水位を調節する構成で、あまり水分を必要としない時期であっても水分を給水することが必要となり、水道費が高価となってしまうという不具合を生ずる。
【００１２】
本発明は上記問題点に着目してなされたものであり、植物の状態に応じて、効率的に且つできるだけ自然に近い状態にして給水管理を行うことが可能であり、結果として丈夫な植物を栽培することができる自動給水システムを提供することを目的とする。
【００１３】
更には最小限の給水で植物を確実に栽培することが可能であり、極力水分の無駄遣いをなくすことができる自動給水システムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動給水システムは、給水対象に給水可能な給水手段と、少なくとも給水開始条件の異なる複数種類のモードが設定され、該モードに応じて該給水手段による給水実行及び給水停止を制御する制御手段とを備え、該モードが所定の切替条件に応じて切り替わることを特徴とする。なお給水対象は例えば植物、土壌、貯水トレー内などの植物栽培用具内等とし、又後述の水分状態検出箇所は例えば植物、土壌、貯水トレー内などの植物栽培用具内等とし、又給水箇所と水分状態検出箇所は必要に応じて同一或いは相違させることが可能である。
【００１５】
さらに本発明の自動給水システムは、上記自動給水システムに於いて、前記複数種類のモードに、センサーによる水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合に給水を実行させる第１モードと、センサーによる水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合にタイマー部による所定のストレス時間の計測を開始し、該ストレス時間の計測が終了した後に給水を実行させる第２モードとを有することを特徴とする。
【００１６】
また本発明の自動給水システムは、上記自動給水システムに於いて、前記複数種類のモードに、所定の給水間隔時間毎に給水を実行させる第１モードと、センサーによる水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合にタイマー部による所定のストレス時間の計測を開始し、該ストレス時間の計測が終了した後に給水を実行させる第２モードとを有することを特徴とする。
【００１７】
また本発明の自動給水システムは、上記自動給水システムに於いて、前記複数種類のモードに、所定の第１給水間隔時間毎に給水を実行させる第１モードと、該第１給水間隔時間よりも長い所定の第２給水間隔時間毎に給水を実行させる第２モードとを有することを特徴とする。
【００１８】
また本発明の自動給水システムは、上記自動給水システムに於いて、前記複数種類のモードに、センサーによる水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合にタイマー部による所定の第１ストレス時間の計測を開始し、該第１ストレス時間の計測が終了した後に給水を実行させる第１モードと、センサーによる水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合にタイマー部により該第１ストレス時間より長い所定の第２ストレス時間の計測を開始し、該第２ストレス時間の計測が終了した後に給水を実行させる第２モードとを有することを特徴とする。
【００１９】
さらに本発明の自動給水システムは、上記自動給水システムに於いて、前記複数種類のモードに、給水手段に給水を実行させるモード制御を行わないモードを有することを特徴とする。さらに本発明の自動給水システムは、上記自動給水システムに於いて、前記複数種類のモードの内、少なくとも２種類のモードを有することを特徴とする。
【００２０】
さらに本発明の自動給水システムは、上記自動給水システムに於いて、所定の切替時間を計測し、少なくとも前記切替条件の一つを該切替時間の計測終了とすることを特徴とする。例えば所定の切替モードを手動で或いは自動的に選択し、前記選択時から所定の切替時間を計測し、前記切替時間の計測終了によってモードが切り替わる構成等である。
【００２１】
さらに本発明の自動給水システムは、上記自動給水システムに於いて、植物の生育状態を示す所定の検出値を検出し、少なくとも前記切替条件の一つを該検出値に基づくものとすることをことを特徴とする。
【００２２】
さらに本発明の自動給水システムは、上記自動給水システムに於いて、前記制御手段は設定された時期を更新するカレンダー部を有し、少なくとも前記切替条件の一つを該カレンダー部が更新する時期に基づくものとすることをことを特徴とする。例えば各モードをカレンダー部の時期に対応して記憶設定し、所定の時期の変更に応じてモードが切り替わるようにする。
【００２３】
さらに本発明の自動給水システムは、上記自動給水システムに於いて、前記複数種類のモードの内、所望のモードを任意に選択して実行可能であることを特徴とする。また、本発明の自動給水システムは、給水対象に給水可能な給水手段と、少なくとも給水開始条件の異なる複数種類のモードが設定され、前記モードに応じて前記給水手段による給水実行及び給水停止を制御する制御手段とを備え、前記モードが所定の切替条件に応じて切り替わる自動給水システムにおいて、センサーにより水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合に給水を実行するモードが、所定の切替時間を計測し、前記切替時間の計測終了後に、前記センサーにより水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合にストレス時間の計測を開始し、前記ストレス時間の計測終了後に給水を実行するモードに切り替わると共に、カレンダー部の時期の更新により前記ストレス時間を変更することを特徴とする。また、本発明の自動給水システムは、給水対象に給水可能な給水手段と、少なくとも給水開始条件の異なる複数種類のモードが設定され、前記モードに応じて前記給水手段による給水実行及び給水停止を制御する制御手段とを備え、前記モードが所定の切替条件に応じて切り替わる自動給水システムにおいて、センサーにより水分状態検出箇所の検出値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しと判定した場合にストレス時間の計測を開始し、前記ストレス時間の計測終了後に給水を実行させるモードを実行し、前記モードは、カレンダー部の時期の更新により、前記ストレス時間を変更することを特徴とする。さらに本発明の自動給水システムは、前記ストレス時間内に、センサーにより水分有りと判定した場合に、前記ストレス時間を初期化することを特徴とする。さらに本発明の自動給水システムは、前記センサーは、水分を貯留可能な貯水トレーに植物栽培コンテナを載置して構成された植物栽培ユニットの貯水トレー内に載置されることを特徴とする。さらに本発明の自動給水システムは、前記センサーが植物を育成可能な土壌内に設けられること特徴とする。
【００２４】
【作用】
次に本発明の自動給水システムの作用について説明する。
【００２５】
本発明の自動給水システムでは、給水開始条件が異なる複数種類のモードを予め定められた切替条件に応じて切り替えることが可能であり、水分状態検出箇所に於ける所要水分量の有無をセンサー等によって検出し、所要水分量無しなど水分不足を検出した場合に、給水対象に給水を開始する第１モードと、所要水分量の有無をセンサー等によって検出し、所要水分量無しなど水分不足を検出した場合に、所定のストレス時間をタイマー部で計測し、タイマー部がストレス時間計測を終了した後に給水を開始する第２モードを設定し、第１モードと第２モードを予め定めた切替条件に応じて自動的に切り替わる構成とすることによって、多くの水分が必要な時期には第１モードが作動し、水分を余り必要としない時期には第２モードが作動することが可能となり、植物を枯らすことなく、確実に、且つ出来るだけ自然に近い状態で植物を栽培することができる。
【００２６】
また別例として、給水対象が乾燥状態にならないであろう給水間隔時間毎など予め定められた給水間隔時間毎に給水を行う第１モードと、水分状態検出箇所の所要水分量の有無をセンサーの検出に基づき判定し、所要水分量無しと判定した場合に所定のストレス時間をタイマー部で計測し、タイマー部がストレス時間計測を終了した後に給水を開始する第２モードを設定し、この第１モードと第２モードを予め定められた切替条件に応じて自動的に切り替わる構成とすることによって、上記と同様に多くの水分が必要な時期には第１モードが作動し、水分を余り必要としない時期には第２モードが作動することが可能となり、植物を枯らすことなく、確実に、且つ出来るだけ自然に近い状態で植物を栽培することができる。
【００２７】
また別例として、給水対象が乾燥状態とならないであろう時間間隔毎など予め定められた第１給水間隔時間毎に給水を行う第１モードと、例えば給水対象が乾燥状態となっても構わない時間間隔毎など前記第１時間よりも長い予め定められた第２給水間隔時間毎に給水を行う第２モードを設定し、この第１モードと第２モードを予め定められた切替条件に応じて自動的に切り替わる構成とすることによって、上記と同様に多くの水分が必要な時期には第１モードが作動し、水分を余り必要としない時期には第２モードが作動することが可能となり、植物を枯らすことなく、確実に、且つ出来るだけ自然に近い状態で植物を栽培することができる。また本例ではセンサー等を必要としないため、安価にシステムを構築することができる。
【００２８】
また別例として、水分状態検出箇所の所要水分量の有無をセンサーの検出に基づき判定し、所要水分量無しなどの水分不足を検出した場合に所定の第１ストレス時間をタイマー部で計測し、タイマー部が第１ストレス時間計測を終了した後に給水手段による給水を開始する第１モードと、水分状態検出箇所の所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しなどの水分不足を検出した場合に前記第１ストレス時間よりも長い所定の第２ストレス時間をタイマー部で計測し、タイマー部が第２ストレス時間計測を終了した後に給水手段による給水を開始する第２モードを設定し、この第１モードと第２モードを予め定められた切替条件に応じて自動的に切り替わる構成とすることによって、多くの水分が必要な時期には第１モードが作動し、水分を余り必要としない時期には第２モードが作動することが可能となり、植物を枯らすことなく、確実に、且つ出来るだけ自然に近い状態で植物を栽培することができる。
【００２９】
更に本発明の自動給水システムでは、上記複数種類のモードに、給水手段に給水を実行させる制御を行わないモード（給水を一切行わない無給水モード）を有する構成とすることにより、例えば屋外に敷設された芝等の休眠期に当たる冬場などには、本無給水モードを実行することにより、より水道料金の節約を行うことが可能となる。
【００３０】
更に本発明の自動給水システムでは上記のような水分供給方式の異なるモードの切替或いは選択、モード自体の設定をすることが可能で、植物の種類や設置場所など様々な条件に応じてモード選択やモード自体の設定を行うことが可能であり、ユーザーの希望に沿った自動給水システムとすることができる。例えば、システムの電源を入れると、初期状態として記憶された切替モードが実行され、切替モードを実行しない場合のみ非切替モードを選択して切替及び非切替を選択する構成や、逆に初期状態として記憶された非切替モードが実行され、切替モードを実行する場合のみ切替モードを選択して切替及び非切替を選択する構成等にすることが可能である。
【００３１】
更に本発明のモード切替の切替条件を、例えば芝の場合に芝が根付くであろう時間或いは期間など、所定モードを選択した後の所定時間或いは所定期間経過後とすることにより、良好な植物の育成に資すると共に、システム自体を簡略化することができ、コストダウンも可能である。前記切替条件の所定時間は操作部、切替部、切替モード選択部等を介して自由に設定できる構成にすると好適であり、例えば自動的に初期状態で切替モードが実行される場合に、前記所定時間を「０」に設定することにより、非切替モードを選択する構成等が可能である。
【００３２】
更にカレンダー部に記憶され更新される時期に応じて実行モードを決定する構成とすることにより、より植物の状態に応じて、適切な給水処理を実行することが可能となる。
【００３３】
また本発明の切替条件として、植物の生育状態の検出に基づく切替条件を設定をすることも可能であり、これにより植物の状態を正確に把握し、制御手段で適切な給水処理の判断を下すことができ、より確実な給水管理を行うことができる。上記植物の状態の検出としては、例えば土壌上に切り芝を載置して栽培する方式であれば、芝の根付き状態の検出とすると好適である。この場合は、例えば切り芝と土壌の間に圧力センサーなどを設けたり、或いは、土壌中の成分（弱酸性）を検出することにより、根付き状態を把握する等適宜の検出が可能である。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下では本発明の自動給水システムを図に於ける具体的な実施形態に基づいて説明する。図１は本発明の自動給水システムの一実施形態を示す全体構成図である。
【００３５】
図１の自動給水システムは、水分を貯留可能な貯水トレー１０内に植物栽培コンテナ２０を載置して構成される植物栽培ユニットに適用した場合であり、植物栽培コンテナ２０内には植物４０を栽培するための土壌等の育成材３０が充填され、前記育成材３０に植物４０が植えられている。なお３０ａは切り芝等の植物４０が予め植えられていたときの土壌等の育成材、３０ｂは別途植物栽培コンテナ２０に充填された土壌等の育成材である。
【００３６】
貯水トレー１０は、底面１１と側壁１２とを有し、側壁１２が低い上面開放の略箱形に形成され、側壁１２の高さ或いは側壁１２の略上部に設けられる凹部などオーバーフロー部（図に省略）の高さを水位が超えない範囲で、水分を貯留することができる構成である。貯水トレー１０を設けることにより、給水後や自然降雨があった場合に一定量の水分を貯留することができるため、給水回数を減らすことが可能となる。
【００３７】
植物栽培コンテナ２０は、底面２１と側壁２２とを有し、貯水トレー１０の側壁１２よりも高い側壁２２が形成された上面開放の略箱形であり、側壁２２には内向きへこみ部２２ａが形成され、上方に向かう程開口部が広くなっている。底面２１には植物栽培コンテナ２０を支持する脚部２１ａが下方に向かって設けられると共に、脚部２１ａよりも突出割合の少ない吸水凸部２１ｂが形設され、吸水凸部２１ｂの頂部には吸水用の吸水孔２１ｂ１が穿設されている。さらに図に省略したが、吸水凸部２１ｂの吸水孔２１ｂ１以外にも、植物栽培コンテナ２０内の余剰水を貯水トレー１０に排水すると共に、植物栽培コンテナ２０内に通気するための通水兼通気孔が植物栽培コンテナ２０の底面２１等に複数穿設されている。
【００３８】
本実施形態では貯水トレー１０の側壁１２の上端１２ａは、植物栽培コンテナ２０の脚部２１ａの高さより低く形成されており、脚部２１ａによって載置された植物栽培コンテナ２０の底面２１と貯水トレー１０に貯留される水分の水面５０との間に、仮に水面５０が上限水位になった場合に於いても、必ず空気層６０が形成されるようになっている。空気層６０により、前記通水兼通気孔から植物栽培コンテナ２０内への通気が容易に行われ、根腐れ防止効果を得ることができる。
【００３９】
また、吸水凸部２１ｂの頂部と貯水トレー１０の底面１１との間に隙間７０が形成され、吸水凸部２１ｂの頂部に形成された吸水孔２１ｂ１から貯水トレー１０内の水分を毛細管現象により植物栽培コンテナ２０内に吸水することができる構成であり、所謂底面かん水型の植物栽培ユニットである。
【００４０】
そして、貯水トレー１０内にはセンサー８０を載置し、センサー８０により貯水トレー１０内の所要水分量の有無を検出することが可能な構成とする。センサー８０には所要水分量を検出可能な適宜のものを使用することが可能であり、例えば少なくとも２つからなる電極体（導電性材）を所定間隔開けて配置し、前記電極体間に電気を流したときの抵抗値で水分量を検出するものなどを使用する。前記電極体間の抵抗値で水分量の有無を検出するセンサー８０或いはセンサー８０と制御手段１００は、電極体間の抵抗値が所定の基準上限抵抗値に達した場合に所定水分量無しを検出し、所定の基準下限抵抗値に達した場合に所定水分量有りを検出する構成である。
【００４１】
本実施形態に於いては、基準上限抵抗値及び基準下限抵抗値として同一の基準抵抗値を使用するが、前記基準上限抵抗値、基準下限抵抗値に、例えば別途２つの上限及び下限の基準抵抗値を設定して使用し、水分量無しを検出した後、基準下限抵抗値に達するまで給水を行う構成としても好適である。
【００４２】
水分状態検出箇所としてセンサー８０を設ける場所は、本実施形態に於いて貯水トレー１０内としているが、これは例えば土壌等にセンサー８０を設ける場合よりも、自動給水システムを作動する際に使用する植物栽培ユニット等の水分状態を検出する基準として、高い正確性と安定性を有する水分状態検出値を得ることができ好適だからである。
【００４３】
土壌にセンサー８０を設ける場合には、土壌の表面、高さ方向の略中央、底部など、又は植物の葉等に隠れた日陰の部分か日向の部分か、又は晴天か雨天か等、土壌の如何なる箇所の水分量を検出するか等によってかなりの誤差を生ずることが多く、水分が不足しているか否かの判断を正確に行うことが難しい。例えば土壌の表面は晴天時に乾燥しやすく、少量の降雨があった場合には湿潤状態となり、また土壌の中心から下方は、晴天時も乾燥しにくく、少量の降雨があった場合には表面よりも乾燥している状態となることから、給水実行の基準として如何なる箇所等の水分量を採用するのが適切か判断することが難しい。しかし、本発明の自動給水システムは土壌にセンサー８０を設けることを包含するものであり、例えば貯水トレーを有さない植物栽培容器等の場合に土壌中にセンサーを設ける構成等を適宜採用することが可能である。
【００４４】
さらに本実施形態では給水手段９０として、貯水トレー１０内へ給水可能に給水管９１が水源から接続されて設けられ、給水管９１の途中には開閉により給水及び給水停止を行う電磁弁９２が介在している。なお給水管９１に必要に応じて流量計等も付加して設置するようにしてもよい。給水手段９０の電磁弁９２とセンサー８０は制御手段１００と有線或いは無線を介してそれぞれ接続され、制御手段１００はセンサー８０の検出情報を取得し、この検出情報に基づき給水手段９０の電磁弁９２の開閉を行い、給水管９０による給水及び給水停止を制御する構成である。
【００４５】
次に上記実施形態の植物栽培ユニットの自動給水システムに於ける第１実施例について説明する。図２、図３はタイマー部或いは流量計による給水制御を行う場合のシステムブロック図、図４は給水制御処理の全体の流れを示すフローチャート、図５、図６はタイマー或いは流量計による給水制御を行う場合の制御手段及び給水手段の給水処理を示すフローチャート、図７は第１実施例の全体の流れを示すタイムチャートである。
【００４６】
第１実施例の自動給水システムでは、図２或いは図３に示すように、制御手段１００とセンサー８０、制御手段１００と給水手段９０がそれぞれＩ／Ｆ（インターフェイス）を介して有線或いは無線で接続されている。センサー８０は検出部８１や図に省略した２つの電極体等を有し、検出部８１で２つの電極体間の抵抗値を検出し、制御手段１００で所定水分量の有無を判定するため前記抵抗値をＩ／Ｆを介して制御手段１００のＣＰＵに送る構成である。なおセンサー８０に必要に応じＣＰＵ等を設けて、前記抵抗値から所定水分量の有無を判定する機能をセンサー８０に持たせるようにしてもよい。
【００４７】
給水手段９０は給水管９１と電磁弁９２等を有し、必要に応じて図３に示すように流量計９３が付加されている。電磁弁９２と流量計９３はＩ／Ｆを介して制御手段１００のＣＰＵと接続され、情報を送受信する構成である。
【００４８】
本実施例に於ける制御手段１００は、主としてＣＰＵ１０１に所要の操作を行うための操作部１０２、タイマー部１０３、所要事項を記憶するＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部１０４、所定事項が表示される表示部１０５、切替モード又は非切替モードの選択を行う切替モード選択部１０６、必要に応じて設定事項の切替等を行う切替部１０７が接続して設けられ、ＣＰＵ１０１はＩ／Ｆを介して各々センサー８０の検出部８１、給水手段９０の電磁弁９２、必要に応じて給水手段９０の流量計９３に接続されている。
【００４９】
制御手段１００に於いて、検出部８１からＩ／Ｆを介して送信された抵抗値がＣＰＵ１０１に入力され、ＣＰＵ１０１は前記入力された抵抗値を設定記憶された所定の基準抵抗値と比較し、それらの大小により所定水分量の有無が判定される構成である。なお基準抵抗値は制御手段１００或いはセンサー８０で様々に変更して設定することが可能であり、給水対象の場所等を考慮し、ユーザーの希望に沿わせることができる。
【００５０】
また所定水分量の有無の判定結果に基づき、制御手段１００のＣＰＵ１０１はＩ／Ｆを介して電磁弁９２に給水開始信号或いは給水停止信号を送信して開閉を行い、電磁弁９２の開放で給水管９１による給水が開始され、電磁弁９２の閉鎖で給水が停止される。更に図３の場合では、給水管９１内の流量を流量計９３の計測値に基づき積算し、所定の積算流量に基づき電磁弁９２を閉状態にして給水を停止することが可能である。
【００５１】
第１実施例の制御手段１００による給水制御処理の流れは、図４に示すようになる。
【００５２】
先ず制御手段１００、センサー８０、給水手段９０など自動給水システムの電源を入れ（Ｓ１）、切替モード選択部１０６により切替モード又は非切替モードの選択を行う（Ｓ２）。切替モード又は非切替モードの選択構成は適宜であり、例えば切替モード又は非切替モードを選択するスイッチで選択する、或いは切替モードを実行する所定時間として０時間を設定した場合に非切替モードを選択する等が可能である。前記モード選択によって、切替モード又は非切替モードの何れが選択されたか判定を行う（Ｓ３）。なおモード選択の方式は初期状態設定等により異なるが、非切替モードの選択をしない場合には自動的に切替モードが実行されるようにし、非切替モードを選択した場合にのみ非切替モードを実行する構成とすること等も可能である。
【００５３】
切替モードを選択した場合は、第１モードが開始され（Ｓ４）、タイマー部１０３が所定の切替時間の計測を開始する（Ｓ５）。前記切替時間は、例えば切替モードを実行する所定時間として設定された時間である。そして、切替時間が終了しているか否か判定し（Ｓ６）、切替時間の間であるなら、センサー８０の取得する抵抗値と記憶部１０４に設定された基準抵抗値との比較を連続して或いは所定時間間隔毎等に行い、センサー８０の抵抗値が基準抵抗値に達した場合或いは超えた場合に所要水分量無しを検出し、センサー８０の抵抗値が基準抵抗値に達しない場合或いは超えない場合に所要水分量有りを検出する（Ｓ７）。
【００５４】
所要水分量有りが検出された場合には、再び切替時間が終了しているか判定し（Ｓ６）、所要水分量の有無の検出処理を行い（Ｓ７）、所要水分量の有無の検出処理を切替時間が終了するまで行う。他方、所要水分量無しが検出された場合には、給水処理を行う（Ｓ８）。前記給水処理は、後述するように、例えば所定の給水時間が経過するまで、或いは積算流量が所定の上限値に達するまで行われる。
【００５５】
タイマー部１０３で計測している所定の切替時間が終了すると（Ｓ６）、切替時間を初期化し（Ｓ９）、ＣＰＵ１０１の制御により記憶部１０４に設定された第２モードを開始する（Ｓ１０）。本実施例では所要水分量無しを検出した場合には、給水処理が終了した後に、再度所定の切替時間の計測が終了したか判定を行い（Ｓ６）、給水処理を実行している間には、所定切替時間の終了の判定（Ｓ６）及び所要水分量の有無の検出処理（Ｓ７）を停止するようになっている。また前記モード選択によって非切替モードを選択し、非切替モードを選択したと判定された場合にも（Ｓ２、Ｓ３）、第２モードを開始する（Ｓ１０）。
【００５６】
即ち、所定の切替時間の間、或いは所定の切替時間の内の給水開始時刻までの時間と給水時間を加算した時間の間は第１モードが実行され、所要水分量無しを検出した場合には所定の給水処理を行い、第１モード中には前記判定や給水処理等を繰り返し行う。なお第１モードに於いて給水中にもセンサー８０によって所要水分量の有無の検出を行い、所要水分量有りが検出された時点で給水を停止する構成とすることも可能であり、又切替時間を優先して途中で給水を停止する構成とすることも可能である。
【００５７】
第２モードが開始されると、センサー８０で取得した抵抗値により所要水分量の有無の判定を連続して或いは所定間隔毎等に行い（Ｓ１１）、所要水分量無しを検出した場合には、タイマー部１０３により所定のストレス時間の計測を開始する（Ｓ１２）。なお第２モードの所要水分量は第１モードの所要水分量と異なる水分量として、基準抵抗値を設定してもよい。
【００５８】
前記ストレス時間の計測中には、制御手段１００で抵抗値に基づき所要水分量の有無の判定を連続して或いは所定間隔毎等に行い（Ｓ１３）、所要水分量有りと判定した場合はタイマー部１０３で計測中のストレス時間を初期化し（Ｓ１４）、再度所要水分量の有無の判定に戻る（Ｓ１１）。これは屋外に植物栽培ユニットを設ける場合等に、ストレス時間中の降雨により水分無し状態から水分有り状態へと切り替わり、この切り替わった後に給水することは水分の無駄遣い等であるため好ましくないからである。
【００５９】
そして、ストレス時間中に所要水分量無しが検出された場合にはストレス時間の計測が終了したか判定し（Ｓ１５）、ストレス時間の計測が終了していない場合には再度所要水分量の有無の判定に戻り（Ｓ１３）、ストレス時間の計測が終了しストレス時間中に所要水分量無しの状態を維持した場合は、タイマー部１０３で計測したストレス時間を初期化して（Ｓ１６）、給水処理を行う（Ｓ１７）。前記給水処理は、例えば所定の給水時間が経過するまで、或いは積算流量が所定の上限値に達するまで行われる。前記給水処理が終了した後には、再度所要水分量の有無の判定に戻る（Ｓ１１）。即ち、第２モードではセンサー８０を用いて所要水分量無しと判定すると、ストレス期間の計測が始まり、ストレス期間中に所要水分量無しの状態を維持した場合のみ給水処理を行う。
【００６０】
前記給水処理を所定の給水時間が経過するまで行う場合、例えば図５に示すようにタイマー部１０３による所定給水時間の計測に基づいて制御を行う。図５の場合には、制御手段１００から給水開始信号を給水手段９０に対して出力し（Ｆ１）、給水手段９０の電磁弁９２に給水開始信号が入力され（Ｇ１）、電磁弁９２が開放されて給水が開始される（Ｇ２）。他方、制御手段１００は、給水開始信号出力後にタイマー部１０３により給水時間の計測を開始し（Ｆ２）、所定の給水時間が終了するまで給水時間の計測が終了したか否かの判定を行い（Ｆ３）、所定の給水時間が終了すると給水手段９０に対して給水終了信号を出力し（Ｆ４）、タイマー部１０３で計測した給水時間を初期化する（Ｆ５）。給水手段９０では前記給水終了信号が電磁弁９２に入力され（Ｇ３）、電磁弁９２を閉鎖して給水を終了する（Ｇ４）。
【００６１】
また前記給水処理を積算給水量が所定の上限流量値に達するまで行う場合、例えば図６に示すように流量計９３による所定の積算流量に基づいて制御を行う。図６の場合には、制御手段１００から給水開始信号を給水手段９０に対して出力し（Ｆ１１）、給水手段９０の電磁弁９２に給水開始信号が入力され（Ｇ１１）、電磁弁９２が開放されて給水が開始される（Ｇ１２）。他方、制御手段１００は流量計９３により、給水開始信号出力後に給水管９１内を流れる水の流量を測定及び積算し（Ｆ１２）、積算流量が所定上限値に達したか判定し（Ｆ１３）、所定上限値に達したときに給水手段９０に対して給水終了信号を出力し（Ｆ１４）、積算した流量値は初期化する（Ｆ１５）。また給水手段９０では前記給水終了信号が電磁弁９２に入力され（Ｇ１３）、電磁弁９２を閉鎖して給水処理を終了する（Ｇ１４）。
【００６２】
流量計９３を設けることにより、上記タイマー部１０３で制御する場合よりも確実な値として給水量を制御することができる。つまり、建物の状況や時間などによって水道の蛇口からの流量が異なる場合であっても誤差なく、適切な流量の給水を行うことが可能となる。
【００６３】
ここで本実施例のタイムチャートについて図７に基づき説明する。図７に示すようにシステム全体では、制御手段１００の電源をＯＮして切替モードを選択すると、第１モードを開始して切替時間の計測を開始する。第１モード中にセンサー８０に基づいて所要水分量無しを検出すると、給水開始信号の出力で給水手段９０が給水を開始すると共に、積算流量或いは給水時間の計測を開始する。なお給水開始後にセンサー８０まで水分が到達する等で、センサー８０と制御手段１００で所要水分量有りの状態を検出することが可能であるが、本実施例ではセンサー８０と制御手段１００による所要水分量有無の判定処理は停止している。さらに積算流量値が上限値に達するか或いは給水時間の計測が終了すると、給水終了信号を出力して給水が終了する。以上を第１モード中に繰り返し行う。
【００６４】
そして、前記切替時間の計測が終了すると第２モードに切り替わる。第２モード中にセンサー８０の抵抗値に基づき所要水分量無しを検出すると、所定のストレス時間を計測する。前記ストレス時間計測中に所要水分量無しが維持されなければ、ストレス時間が初期化（図省略）され、又センサー８０による所要水分量無しが維持されれば、給水開始信号を出力して給水手段９０が給水を開始すると共に、流量計９３による流量の計測或いは給水時間の計測を開始する。なお給水開始後にセンサー８０まで水分が到達する等で、センサー８０と制御手段１００で所要水分量有りの状態を検出することが可能であるが、本実施例では制御手段１００による所要水分量有無の判定処理は停止している。さらに積算流量値が上限値に達するか或いは給水時間の計測が終了すると、給水終了信号を出力して給水が終了する。以上を第２モード中に繰り返し行う。
【００６５】
以上本発明の第１実施例について説明したが、第１実施例を使用することにより下記のような場合に有効性を発揮できる。例えば植物栽培ユニットを敷設面に施工した直後等で植物として切り芝を使用した場合は、切り芝が土壌に根付いておらず、切り芝の根と土壌との間に空気層が形成され、芝としては一番弱い状態（枯れやすい状態）となる。この状態の時は水分を多く必要な時期であり、出来るだけ早く根付かせ、芝が枯れることを防止する必要がある。この時期に給水処理を第１実施例の第１モードで行うことにより、芝の根付きをはやめることができる。また、根付いた後の芝は、第２モードに自動的に切り替わるように構成することで、より自然に近い状態で芝を育成することが可能となり、丈夫な芝を栽培することが可能となる。つまり、切替モード選択部１０６により施工直後には非切替モードを選択せず、切替時間を芝が根付くであろう例えば２週間後に第２モードになるように設定することで上記のような制御が可能となる。
【００６６】
次に上記実施形態の植物栽培ユニットの自動給水システムに於ける第２実施例について、第１実施例と異なる箇所を中心に詳細を説明する。図８は第２実施例に於ける給水制御処理の全体の流れを示すフローチャート、図９は第２実施例の自動給水システムのタイムチャート。また植物栽培ユニットの構成、貯水トレー１０内のセンサー８０に基づき所要水分量の有無を検出する構成、貯水トレー１０内に給水する構成、第２モードの処理及びシステムブロックの内容は第１実施例と同様である。
【００６７】
本実施例は、第１モード中にタイマー部１０３により所定の給水間隔時間を計測し、この給水間隔時間毎に給水を行うものである。前記給水間隔時間の設定時間は適宜であるが、例えば貯水トレー１０内の水分が無くなるであろう３日などに設定する。第２実施例を使用することによっても、芝の根付きを早め且つ丈夫な芝を育成するなど第１実施例と同様の効果を得られる。
【００６８】
第１モードの詳細は、図８に示すように、制御手段１００の電源をＯＮして切替モードを選択して実行状態とし、切替モードが選択されて非切替モードが選択されていないと判定され（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）、第１モードが開始されることになる（Ｓ４）。第１モードが開始されると、タイマー部１０３により所定の切替時間の計測が開始され（Ｓ５）、さらには所定の給水間隔時間の計測が開始される（Ｓ１８）。前記切替時間の計測が終了すると（Ｓ６）、タイマー部１０３の切替時間及び給水間隔時間を初期化して第１実施例同様に第２モードへと切り替わる（Ｓ２１、Ｓ１０）。
【００６９】
切替時間の計測中に給水間隔時間の計測が終了していない場合には、再度切替時間の計測が終了したかの判定処理に連続して或いは所定時間間隔毎等に戻り（Ｓ６）、また給水間隔時間の計測が終了した場合には（Ｓ６、Ｓ１９）、タイマー部１０３の給水間隔時間を初期化し（Ｓ２０）、第１実施例同様に給水処理を行う（Ｓ８）。給水処理終了後にはタイマー部１０３により再度給水間隔時間の計測を開始する（Ｓ１８）。なお給水処理中などに切替時間の計測が終了した場合（Ｓ６）等には、本実施例の給水制御処理では給水処理を優先して行い、給水処理の実行が完了した後に第２モードへ切り替わる。
【００７０】
本実施例の自動給水システム全体のタイムチャートでは、図９に示すように、制御手段１００の電源をＯＮして切替モードを選択すると、第１モードを開始してタイマー部１０３で切替時間及び給水間隔時間の計測を開始する。第１モード中に前記給水間隔時間の計測が終了すると、給水開始信号を出力して給水手段９０により給水を開始すると共に、流量計による流量の計測或いは給水時間の計測を開始する。流量計による積算流量値が上限値に達するか或いは給水時間の計測が終了すると、給水終了信号を出力して給水手段による給水を終了する。以上を第１モード中に繰り返し行う。前記切替時間の計測を終了すると、第２モードへ切り替わる。この第２モードは第１実施例と同様である。
【００７１】
次に上記実施形態の植物栽培ユニットの自動給水システムに於ける第３実施例について、第１実施例及び第２実施例と異なる箇所を中心に詳細を説明する。図１０から図１２までは本発明の第３実施例を示し、図１０は第３実施例でタイマーによる給水制御を行う場合のシステムブロック図、図１１は給水制御処理の全体の流れを示すフローチャート、図１２は第３実施例の自動給水システムのタイムチャートである。なお植物栽培ユニットの構成、貯水トレー１０内に給水する構成等は第１及び第２実施例と同様であり、第１モード処理内容は第２実施例と同様である。
【００７２】
本実施例では、第１モード中は第２実施例で例示した３日間等と同様に第１給水間隔時間を設定し、第１給水間隔時間の計測開始（Ｓ２２）、第１給水間隔時間の計測終了の判定（Ｓ２３）、タイマー部１０３の第１給水間隔時間の初期化（Ｓ２４）等の処理により、第１給水間隔時間の間隔毎に給水を行い、さらに第２モード中にも第１給水間隔時間よりも長い時間である第２給水間隔時間を設定し、第２給水間隔時間の間隔毎に給水を行う。図１０に示すようにセンサー部８０を使用しない構成であり、より安価で、処理内容が簡素化された自動給水システムを提供することが可能となる。
【００７３】
図１１に示すように、切替モード選択部１０６で非切替モードを選択した場合と（Ｓ３）、第１モード中に切替時間の計測を終了し（Ｓ６）、タイマー部１０３を初期化した後に、第２モードを開始する（Ｓ２１、Ｓ１０）。第２モードが開始すると（Ｓ１０）、タイマー部１０３で第１給水間隔時間よりも長い時間である第２給水間隔時間を例えば１０日等として計測し（Ｓ２５）、第２給水間隔時間の計測が終了したか否かを連続して或いは所定間隔毎に判定する（Ｓ２６）。第２給水間隔時間の計測が終了するとタイマー部１０３の第２給水間隔時間を初期化し（Ｓ２７）、第１及び第２実施例と同様に給水処理を実行する（Ｓ１７）。この給水処理終了後に再度タイマー部１０３で第２給水間隔時間の計測を開始する。上記処理を第２モード中に繰り返し実行する。
【００７４】
即ち、図１２に示すように、切替時間の計測終了後に第２モードに切り替わり、第２給水間隔時間の計測を開始する。そして、第２給水間隔時間の計測が終了する毎に、給水手段９０に給水開始信号を出力して給水手段９０による給水を開始する。この給水開始後に流量計による流量値が上限値に達するか或いは給水時間の計測が終了することに応じて給水終了信号を出力し、給水手段９０は給水処理を終了する。
【００７５】
尚、本実施例では給水制御をタイマーによる制御のみで行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第１実施例及び第２実施例と同様に、流量計による制御を行う或いは流量計による制御を組み合わせて行うことも可能である。
【００７６】
次に上記実施形態の植物栽培ユニットの自動給水システムに於ける第４実施例について、第１実施例、第２実施例及び第３実施例と異なる箇所を中心に詳細を説明する。図１３、図１４は本発明の第４実施例を示し、図１３は給水制御処理の全体の流れを示すフローチャート、図１４は第４実施例の自動給水システムのタイムチャートである。なお植物栽培ユニットの構成、貯水トレー１０内に給水する構成等は、第１、第２及び第３実施例と同様である。
【００７７】
本実施例では、第１モード中及び第２モード中共に、水分状態検出箇所に於いてセンサー８０で取得する抵抗値に基づき所要水分量の有無を判定し、所要水分量無しを検出した場合にはタイマー部１０３で所定の第１ストレス時間、第２ストレス時間の計測を開始し、所定のストレス時間の計測終了までの間に所要水分量無しの状態が維持されている場合に給水を行う構成である。第１モード中のストレス時間である第１ストレス時間には、例えば３日のように比較的短い時間で設定し、第２モードのストレス時間である第２ストレス時間には、例えば７日のように比較的長い時間を設定し、給水開始の条件を相違させることで、例えば芝の根を早く土壌に根付かせ、健康な芝を育成することに有効となる。
【００７８】
即ち、図１３に示すように、制御手段１００の電源をＯＮにして切替モード又は非切替モードの選択を行い（Ｓ１、Ｓ２）、切替モード又は非切替モードの何れを選択したか判定する（Ｓ３）。非切替モードを選択した場合に第２モードを開始し（Ｓ１０）、切替モードを選択した場合は第１モードを開始する（Ｓ４）。第１モードの開始により切替時間を計測を開始し（Ｓ５）、前記切替時間が終了するまでの間、センサー８０の検出に基づき所要水分量の有無を判定し（Ｓ６、Ｓ７）、所要水分量無しと判定した場合にのみタイマー部１０３で第１ストレス時間の計測を開始する（Ｓ２８）。
【００７９】
第１ストレス時間計測中に、再度センサー８０の検出に基づき所要水分量の有無を連続して或いは所定時間毎に判定し（Ｓ２９）、所要水分量有りと判定した場合は、タイマー部１０３で計測中の第１ストレス時間を初期化し（Ｓ３０）、再度切替時間の計測が終了したか否かの判定に戻る（Ｓ６）。また、第１ストレス時間中に所要水分量無しの状態を維持した場合は（Ｓ３１）、タイマー部１０３の第１ストレス時間を初期化し（Ｓ３２）、給水処理を行い（Ｓ８）、前記給水処理の終了後には再度切替時間の計測が終了したか否かの判定に戻る（Ｓ６）。切替時間が終了するまでの間繰り返し上記処理が行われ、所定の切替時間の計測が終了するとタイマー部１０３の切替時間を初期化して第２モードへ移行する（Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０）。
【００８０】
第２モードを開始すると（Ｓ１０）、所要水分量有りか否かをセンサー８０の検出に基づき連続して或いは所定時間間隔毎に判定し（Ｓ１１）、所要水分量無しと判定した場合のみタイマー部１０３で第１ストレス時間よりも長い第２ストレス時間の計測を開始する（Ｓ３３）。第２ストレス時間計測中に再度所要水分量の有無を連続して或いは所定時間間隔毎に判定し（Ｓ１３）、所要水分量有りと判定した場合はタイマー部１０３で計測中の第２ストレス時間を初期化し（Ｓ３４）、再度所要水分量の有無の判定に戻る（Ｓ１１）。また第２ストレス時間中に所要水分量無しの状態を維持した場合は（Ｓ３５）、タイマー部１０３の第２ストレス時間を初期化し（Ｓ３６）、給水処理を行い（Ｓ１７）、再度所要水分量の有無の判定に戻る（Ｓ１１）。なお給水処理の内容は第１、第２及び第３実施例と同様である。
【００８１】
本実施例の自動給水システム全体の動作は、図１４のタイムチャートに示すように、制御手段１００の電源をＯＮにして切替モードを選択することにより第１モードを開始する。第１モード中にセンサー８０の検出に基づいて所要水分量無しを判定すると所定の第１ストレス時間の計測を開始し、第１ストレス時間中に所要水分量無しの状態が維持されなければ、第１ストレス時間が初期化（図省略）される。また第１ストレス時間中に所要水分量無しの状態が維持されれば、給水開始信号を出力して給水手段９０が給水を開始すると共に、流量計による流量の計測或いは給水時間の計測を開始する。流量計による積算流量値が上限値に達するか或いは給水時間の計測が終了すると、給水終了信号を出力して給水手段９０による給水が終了する。
【００８２】
そして、前記切替時間の計測が終了すると、切替時間を初期化して第２モードに切り替わる。第２モード中にセンサー８０の検出に基づき所要水分量無しの判定結果を得ると、所定の第２ストレス時間の計測を開始する。第２ストレス時間中に所要水分量無しが維持されなければ、第２ストレス時間が初期化（図省略）される。また第２ストレス時間中に所要水分量無しが維持されれば、給水開始信号を出力して給水手段９０が給水を開始すると共に、流量計による流量の計測或いは給水時間の計測を開始する。流量計による積算流量値が上限値に達するか或いは給水時間の計測が終了すると、給水終了信号を出力して給水手段９０による給水が終了する。以上を第２モード中に繰り返し行う。
【００８３】
また本実施例では第１、第２ストレス時間などのストレス時間に異なる設定或いは各ストレス時間毎に適宜変更設定することが可能であり、設置場所や環境、植物の種類に応じて様々なストレス時間を与えることができ、よりユーザーの希望にそった自動給水システムを提供することが可能となる。
【００８４】
次に上記実施形態の植物栽培ユニットの自動給水システムに於ける第５実施例について、第１、第２、第３及び第４実施例と異なる箇所を中心に詳細を説明する。図１５から図２０までは本発明の第５実施例を示し、図１５はタイマーによる給水制御を行う場合のシステムブロック図、図１６は給水制御処理の全体の流れを示すフローチャート、図１７は切替モード未選択時の処理を示すフローチャート、図１８、図１９、図２０は各々カレンダー部の時期＝１、２、３の場合の処理を示すフローチャートである。なお第５実施例は、例えば植物栽培ユニット等を屋外に設置した場合を前提とし、自然降雨による休眠期の芝の生命維持等に配慮した実施例であり、給水を全く行わない無給水の第３モードを時期に応じて設定し、いわば第３モードが終了するまでの時間を全体として給水間隔時間にするものであるが、その使用形態は適宜である。
【００８５】
本実施例では、図１５に示すように、制御手段１００にカレンダー部１０８を有し、カレンダー部１０８で現在に日時（少なくとも月）を確認可能とし、カレンダー部１０８の日時に応じてモードを切り替える構成であると共に、切替モード選択部１０６で切替モードを選択した場合には第１モードを実行するように構成されている。即ち、第１モード実行後に切り替わるモードをカレンダー部１０８により決定するものであり、始動直後等は第１モードを実行するように構成し、その後は季節等の時期に応じてモードが切り替わるように構成している。
【００８６】
図１６に示すように、制御手段１００の電源をＯＮにして切替モード選択部１０６によりモード選択を行い（Ｓ１、Ｓ２）、切替モード又は非切替モードの何れが選択されたか判定する（Ｓ３）。非切替モードを選択して場合はＡへ移行し、切替モードを選択した場合は第１実施例同様に第１モードを開始し（Ｓ４）、タイマー部１０３で所定の切替時間の計測を開始する（Ｓ５）。前記切替時間の計測が終了するまでの間、センサー８０の検出に基づき所要水分量の有無の判定を連続して或いは所定間隔毎に繰り返し行い（Ｓ６、Ｓ７）、所要水分量無しと判定した場合にのみ給水処理を行う（Ｓ８）。前記切替時間の計測が終了すると、タイマー部１０３で計測されている切替時間を初期化する（Ｓ６、Ｓ９）。
【００８７】
前記切替時間の初期化の後には、ＣＰＵ１０１がカレンダー部１０８の時期を判定し、その判定結果に基づいてモードを決定する。例えば図１６に於いて、カレンダー部１０８に基づく時期＝時期１と判定した場合はＢへ移行し（Ｓ３７）、前記時期＝時期２と判定した場合はＣへ移行し（Ｓ３８）、前記時期＝時期３と判定した場合はＤへ移行する（Ｓ３９）。尚、第１、第２、第３、第４及び第５実施例等のどのモード中であっても、切替モード選択部１０６で非切替モードを選択すると、制御手段１００は所定処理内の非切替モード処理へ移行する。
【００８８】
上記Ａは移行した場合は、図１７に示すように第２モードを開始し（Ｓ１０）、第２モードが開始されると、センサー８０の検出に基づき所要水分量の有無の判定を連続して或いは所定間隔毎等に行い（Ｓ１１）、所要水分量無しを検出した場合には、タイマー部１０３により所定のストレス時間の計測を開始する（Ｓ１２）。前記ストレス時間の計測中にも所要水分量の有無の判定を連続して或いは所定間隔毎等に行い（Ｓ１３）、所要水分量有りと判定した場合はタイマー部１０３で計測中のストレス時間を初期化し（Ｓ１４）、再度所要水分量の有無の判定に戻る（Ｓ１１）。ストレス時間中に所要水分量無しを維持した場合には（Ｓ１５）、タイマー部１０３で計測したストレス時間を初期化し（Ｓ１６）、給水処理を行う（Ｓ１７）。前記給水処理は、例えば所定の給水時間が経過するまで、或いは積算流量が所定の上限値に達するまで行い、前記給水処理が終了した後には再度所要水分量の有無の判定に戻る（Ｓ１１）。
【００８９】
上記Ｂへ移行した後は、図１８に示すように変形した第１モードを開始し（Ｓ４０）、カレンダー部１０８により時期が変更されたか否かを随時確認し（Ｓ４１）、時期の変更が無い場合にはセンサー８０の検出に基づき所要水分量の有無の判定を行い（Ｓ４２）、所要水分量無しの判定結果が得られた場合のみ給水処理を行う（Ｓ４３）。他方、カレンダー部１０８による時期の変更があった場合、カレンダー部１０８の時期＝時期２の場合はＣへ移行し（Ｓ４４）、前記時期＝時期３の場合はＤへ移行する（Ｓ４５）。
【００９０】
上記Ｃへ移行した後は、図１９に示すように変形した第２モードを開始し（Ｓ４６）、カレンダー部１０８により時期が変更されたか否かを随時確認し（Ｓ４７）、時期の変更がない場合にはセンサー８０の検出に基づき所要水分量の有無の判定を行い（Ｓ４８）、所要水分量無しの判定結果が得られた場合のみ所定のストレス時間の計測を開始し（Ｓ４９）、前記ストレス時間中に所要水分量無しの状態が維持された場合のみ（Ｓ５０、Ｓ５１）、ストレス時間を初期化して給水処理を行い（Ｓ５２、Ｓ５３）、所要水分量無しの状態が維持されなかった場合は、タイマー部１０３のストレス時間の計測を初期化し（Ｓ５４）、再度カレンダー部１０８の時期が変更されたか否かの判定に戻る（Ｓ４７）。カレンダー部１０８の時期の変更があった場合はカレンダー部１０８の時期＝時期１の場合は上記Ｂへ移行し（Ｓ５５）、前記時期＝時期３の場合はＤへ移行することになる（Ｓ５６）。
【００９１】
上記Ｄへ移行した後は、図２０に示すように第３モードを開始し（Ｓ５７）、カレンダー部１０８により時期が変更されたか否かの確認を時期変更があるまで繰り返し行い（Ｓ５８）、前記時期変更があった場合は、カレンダー部１０８の時期＝時期１の場合はＢへ移行し（Ｓ５９）、前記時期＝時期２の場合はＣへ移行する（Ｓ６０）。
【００９２】
以上、本発明の第５実施例を使用することにより、一年中全ての水分管理を本自動給水システムで行うことが可能となり、例えば３月等の芝の生育時には第１モードを実行し、４月から１０月等の芝に対しては第２モードを実行することにより、より自然に近い状態で栽培し、１１月から２月等の芝の休眠期には第３モードを実行することにより、自然降雨及びある程度貯水トレー１０内や土壌中に貯えられた水分のみで芝の生命を維持することが可能となり、必要最小限の水分により且つ良好な芝管理等植物生育管理を行うことができる。なお上記例では時期１とは３月のことを意味し、時期２は４月から１０月、時期３は１１月から２月などを意味する。
【００９３】
そして、上記のような本発明の自動給水システムを使用し、図２１に示すように上記植物栽培ユニットを複数敷設してなる緑化ユニットを形成した場合にも、給水管理を容易且つ適切なものとすることができ、緑化ユニットも外観に優れたものとすることができる。例えば前記植物栽培ユニットを複数敷設する場合、例えば給水管９１として多孔質管を使用し、貯水トレー１０上且つ植物栽培コンテナ２０の側壁２２の内向きへこみ部２２ａ・２２ａ間に給水管９１を配設することが可能であり、外観に優れた緑化エリアを形成すること等が可能である。なお１１０はライト、１２０は縁石、１３０はウッドデッキである。
【００９４】
またライト１１０が載置されたライトユニットを設ける場合のライト１１０の配線や、センサー８０と制御手段１００とを結ぶ有線等は、貯水トレー１０上且つ植物栽培コンテナ２０の側壁２２の内向きへこみ部２２ａ・２２ａ間に配設することが可能となる。また、貯水トレー１０の側壁２２の上端部に流水用凹溝を形成し（図に省略）、且つこの凹溝により流水方向を一方向に規制するように構成すれば、前記多孔質管による給水を全ての貯水トレー１０内に万遍なく行うことが可能となる。
【００９５】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張及び変形も可能とする。例えば緑化エリアを形成して複数のセンサー８０を使用する場合、全ての貯水トレー１０内或いは任意の貯水トレー１０内にセンサー８０を設置する構成、又例えば複数のセンサー８０のうち少なくとも１つのセンサー８０に基づき所要水分量無しを検出した場合に所要水分量無しと判定する、又複数の内の任意数センサー８０に基づき所要水分量無しを検出した場合に所要水分量無しと判定する等適宜である。
【００９６】
また第５実施例の第３モードは無給水の構成に限定するものではなく、例えばストレス時間が第１、第２及び第４実施例の第２モード中のストレス時間よりも長い時間である第３ストレス時間を計測することにより制御する構成、或いは第３実施例の第２モード中の給水間隔時間よりも長い時間である第３給水間隔時間を計測することにより制御する構成にしてもよく、この場合は第３モード中に屋内であっても、ある程度の水分を確保することが可能となる。
【００９７】
かような変更例として、例えば第１実施例を前提とする第５実施例の場合、第１モード中はセンサー８０により給水開始を制御し、第２モード中は第１ストレス時間により給水開始を制御し、第３モード中は第３ストレス時間により給水開始を制御する構成等が可能である。また第２実施例を前提とする第５実施例の場合、第１モード中は給水間隔時間により給水開始を制御し、第２モード中はストレス時間により給水開始を制御し、第３モード中は第３給水間隔時間或いは第３ストレス時間により給水開始を制御する構成等が可能である。また例えば第３実施例を前提とする第５実施例の場合、第１モード中は第１給水間隔時間により給水開始を制御し、第２モード中は第２給水間隔時間により給水開始を制御し、第３モード中は第３給水間隔時間により給水を制御する構成等が可能である。また第４実施例を前提とする第５実施例の場合、第１モード中は第１ストレス時間により給水開始を制御し、第２モード中は第２ストレス時間により給水を制御し、第３モード中は第３ストレス時間により給水を制御することとなる構成等が可能である。
【００９８】
また、上記第５実施例の主な制御内容、特に第１モード或いは第２モードの制御内容は第１実施例の内容を採用したが、これに限定されるものではなく、第２、第３及び第４実施例の制御内容を採用しても良い。この場合に第２実施例を採用した場合、第１モード中は給水間隔時間により給水開始を制御し、第２モード中はストレス時間により給水開始を制御し、第３モード中は無給水とする構成等が可能である。また第３実施例を採用した場合は、第１モード中は第１給水間隔時間により給水開始を制御し、第２モード中は第２給水間隔時間により給水開始を制御し、第３モード中は無給水とする構成等が可能である。また、第４実施例を採用した場合は、第１モード中は第１ストレス時間により給水開始を制御し、第２モード中は第２ストレス時間により給水開始を制御し、第３モード中は無給水とする構成等が可能である。
【００９９】
また、上記実施例での給水間隔時間或いはストレス時間は任意であり、給水が必要な時期にはこれら時間を短く設定し、給水があまり必要でない時期はこれら時間を長く設定すること等が可能である。また、カレンダー部１０８の時期についても同様に適宜設定可能である。
【０１００】
また、上記第１、第２、第３及び第４実施例を完全な屋外で使用する場合等には、基本的に芝の休眠期は自動給水システムの電源を切ること等によって対応することができる。また、電源を切らずに第２モードのままとすることも可能である。また、３月初旬等にメンテナンスを行い、再度制御手段１００の電源をＯＮして切替モードを実行状態とし、芝の成長をはやめることが可能となる。また第１〜第５実施例等により、施工直後の芝の根付きを早めることができるのは当然である。
【０１０１】
また、本発明の自動給水システムの対象とする植物４０は芝に限定されず、様々な植物４０を対象とするものであり、多様な植物４０に対して様々な設定を行うことにより対応可能である。
【０１０２】
また、上記実施例では、切替モード選択部１０６の非切替モードを選択時には第２モードを実行する構成を説明したが、これに限定されるものではなく、設定により第１モードのみを実行する構成することも可能である。なお非切替モードの選択時に第２モードを実行するのは施工直後等ではない植物に対応するためであり、例えば本自動給水システムを使用していない根付いた植物を対象とする場合、或いは人為的に給水を行っていた植物に対して本自動給水システムを使用した場合などは、既に植物４０が土壌に充分馴染んでおり且つ根付いているため、第１モードを行う必要がなく、かかる場合等を想定して上記実施例を記載している。
【０１０３】
また、上記実施例では、モードの切替を第１、第２、第３及び第４実施例は切替時間の計測終了により、又第５実施例は時期により行っているが、これに限定されるものではなく、土壌内に弱酸性を検出するセンサーを設け、芝の根付き状態を検出することによって切り替えてもよく、又切り芝を載置する場合に土壌と切り芝の間に圧力センサーを設け、この圧力センサーにより芝の根付き状態を検出することによって切り替えてもよい。芝の根付き状態を検出することにより切り替える方式を採用することにより、より正確なモードの切替時期を認識することができる。なお第５実施例のように無給水或いは給水量が少ない第３モードを使用する場合には時期による切替が好適である。
【０１０４】
また、本発明で使用する給水管９１については、上記図２１示例で説明した多孔質管であっても、或いはスプリンクラーであっても、又は単なる給水パイプ等であっても良い。
【０１０５】
また、上記第５実施例で第３モードまで説明したが、本発明は第３モードまでと限定されるものではなく、植物の種類等に応じて第４以上のモードを用意し、必要に応じて自動的等で切り替えるように構成しても良い。
【０１０６】
また、上記制御手段１００は電源をＯＮして切替モード選択部１０６により切替モード又は非切替モードの選択を行う構成としたが、これに限定されるものではなく、特に切替モード選択部１０６により非切替モードを選択した場合以外は電源ＯＮにより自動的に初期設定として切替モードを実行する構成、又は逆に切替モード選択部１０６により切替モードを選択した場合以外は電源ＯＮにより自動的に初期設定として非切替モードを実行する構成等とすることが可能である。また上記のように初期設定として、例えば切替時間を２週間に設定している場合に、例えば前記切替時間を「０」に変更設定することにより、非切替モードが選択されたと判断する構成にしてもよい。
【０１０７】
また、上記第１、第２及び第４実施例では、給水が終了するまでの間、センサー８０の検出に基づく所要水分量の有無の判定を行わない構成で説明したが、本発明は実施例に限定されるものではなく、給水処理中であっても、センサー８０による所要水分量の有無の判定を行う構成であってもよい。この場合は、例えば図２２に示すフローチャートの処理Ｆ２１〜Ｆ２６、Ｇ２１〜Ｇ２４或いは図２３に示すフローチャートの処理Ｆ３１〜Ｆ３６、Ｇ３１〜Ｇ３４を給水処理中に実行することになる。この所要水分量の有無の判定結果は、給水処理に影響するものではないが、本構成とすることにより、センサー８０による所要水分量の有無の判定を行う期間に関するプログラム（センサー８０による所要水分量の検出を行わない期間の設定）を省略することが可能となり、安価で安全性の高い自動給水システムを提供することが可能となる。
【０１０８】
【発明の効果】
本発明の自動給水システムは上記構成であり、その使用により、植物の状態に応じて、効率的に且つできるだけ自然に近い状態にして給水管理を行うことが可能であり、結果として丈夫な植物を栽培することができる効果を奏する。
【０１０９】
さらに本発明の自動給水システムは、最小限の給水で植物を確実に栽培することが可能であり、極力水分の無駄遣いをなくすことができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動給水システムの一実施形態を示す全体構成図。
【図２】本発明の第１及び第２実施例に於いてタイマーによる給水制御を行う場合のシステムブロック図。
【図３】本発明の第１及び第２実施例に於いて流量計による給水制御を行う場合のシステムブロック図。
【図４】第１実施例に於ける給水制御処理の全体の流れを示すフローチャート。
【図５】本発明でタイマー部による給水制御を行う場合の制御手段及び給水手段の給水処理を示すフローチャート。
【図６】本発明で流量計による給水制御を行う場合の制御手段及び給水手段の給水処理のフローチャート。
【図７】第１実施例の自動給水システムの全体の流れを示すタイムチャート。
【図８】第２実施例に於ける給水制御処理の全体の流れを示すフローチャート。
【図９】第２実施例の自動給水システムのタイムチャート。
【図１０】本発明の第３実施例に於いてタイマーによる給水制御を行う場合のシステムブロック図。
【図１１】第３実施例に於ける給水制御処理の全体の流れを示すフローチャート。
【図１２】第３実施例の自動給水システムのタイムチャート。
【図１３】第４実施例に於ける給水制御処理の全体の流れを示すフローチャート。
【図１４】第４実施例の自動給水システムのタイムチャート。
【図１５】本発明の第５実施例に於いてタイマーによる給水制御を行う場合のシステムブロック図。
【図１６】第５実施例に於ける給水制御処理の全体の流れを示すフローチャート。
【図１７】第５実施例の制御手段に於ける切替モード未選択時の処理を示すフローチャート。
【図１８】第５実施例の制御手段に於けるカレンダー部の時期＝１の場合の処理を示すフローチャート。
【図１９】第５実施例の制御手段に於けるカレンダー部の時期＝２の場合の処理を示すフローチャート。
【図２０】第５実施例の制御手段に於けるカレンダー部の時期＝３の場合の処理を示すフローチャート。
【図２１】本発明の自動給水システムを使用した緑化エリアの部分斜視図。
【図２２】本発明の別実施例に関し、タイマー部による給水制御を行う場合の制御手段及び給水手段の給水処理を示すフローチャート。
【図２３】本発明の別実施例に関し、流量計による給水制御を行う場合の制御手段及び給水手段の給水処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０  貯水トレー
２０  植物栽培コンテナ
２１ａ  脚部
２１ｂ  吸水凸部
２１ｂ１  吸水孔
２２  側壁
２２ａ  内向きへこみ部
３０、３０ａ、３０ｂ  育成材
４０  植物
６０  空気層
８０  センサー
８１  検出部
９０  給水手段
９１  給水管
９２  電磁弁
９３  流量計
１００  制御手段
１０１  ＣＰＵ
１０３  タイマー部
１０６  切替モード選択部
１０８  カレンダー部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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