农田观测装置和农田观测系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种农田观测装置(100)，其包括：埋设于农田的地下埋设部(110)；测量部(10)，其设置于地下埋设部，具有测量规定物理量的传感器；和存储部。另外，包括：将由测量部(10)取得的测量数据以规定的周期存储于存储部的控制部；和对母机发送存储于存储部的测量数据的通信部。
【专利说明】
农田观测装置和农田观测系统
技术领域
[0001]本发明涉及为了支援农活而观测农田的状态的农田观测装置和农田观测系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，在农作物例如甜瓜等的栽培中，为了高效地生产品质高的作物而作了各种努力。但是，依赖于栽培者的感觉和经验的部分较大，所以稳定地生产品质高的作物供给到市场并不容易。
[0003]在专利文献I中，公开有一种方法，使用红外线分光测量法测量果实的成熟度，来确定收获时期，以使得在各种环境中都能够供给稳定的最高级的甜瓜。
[0004]但是，在专利文献I中公开的方法中，为了测量果实的成熟度，需要导入高价的测量系统。另外，需要持续测量果实的成熟度，所以需要大量的操作工时。因此，设备成本和操作工时增大，所以不优选。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I:日本特开2006-191816号公报
【发明内容】
[0008]本发明是鉴于上述的课题而完成的，提供一种简便、廉价且不需要大量操作工时地，能够进行收获时期的预测等的农田观测装置和农田观测系统。
[0009]本发明的农田观测装置包括:埋设于农田的地下埋设部;测量部，其设置于地下埋设部，具有测量规定物理量的传感器;和存储部。另外，包括:控制部，其将由测量部取得的测量数据以规定的周期存储于存储部;和通信部，其将存储于存储部的测量数据发送到母机。
[0010]另外，本发明的农田观测系统包括上述的作为子机的农田观测装置和母机。
[0011]根据这样的结构，能够利用农田观测装置以规定的周期自动地测量关于农田的物理量，将该测量数据通过无线收集到母机。因此，能够以收集的测量数据为基础，进行例如甜瓜等农作物的收获时期的预测等。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的实施方式的农田观测系统的印象图。
[0013]图2是表示本发明的实施方式的农田观测装置的外观的图。
[0014]图3是本发明的实施方式的农田观测系统的功能结构图。
[0015]图4是示意性地表示本发明实施方式的累计地温与甜瓜的糖度的关系的图。
[0016]图5是表示本发明实施方式的观测动作和甜瓜栽培作业的流程的流程图。
[0017]图6是示意性地表示在本发明的实施方式中，由农田观测装置观测且存储到存储器的温度数据的图。
[0018]图7是示意性地表示在本发明的实施方式中，作为母机的管理装置所保持的累计地温数据的图。
[0019]图8是表示本发明的实施方式中，累计地温达到目标值时的显示画面的一个例子的图。
[0020]图9是表示本发明实施方式的农田观测装置的另一结构例的图。
[0021]图1OA是表示本发明实施方式的农田观测装置的地下埋设部的另一结构例的图。
[0022]图1OB是表示本发明实施方式的农田观测装置的地下埋设部的另一结构例的图。
【具体实施方式】
[0023]以下，参照附图对实施方式进行说明。
[0024]图1是本发明的实施方式的农田观测系统300的印象图。
[0025]如图1所示，农田观测系统300包括农田观测装置100和管理装置200。
[0026]作为子机的农田观测装置100例如埋设于栽培甜瓜等农作物的农田，测量地下的温度，通过无线发送测量数据。管理装置200例如由干农活的用户I携带，作为农田观测装置100的母机工作。
[0027]携带了管理装置200的用户I靠近农田观测装置100时，从管理装置200对农田观测装置100作出发送请求，农田观测装置100对管理装置200发送数据。这样的通信方式，能够通过NFC(Near Field Communicat1n，近场通讯)等已有的近距离无线通信实现。另外，例如在观测的初始设定等中，从管理装置200对农田观测装置100发送设定数据。管理装置200具有触摸面板50，能够进行数据显示和操作输入。
[0028]图2是表示本发明的实施方式的农田观测装置100的外观的图。
[0029]在图2所示的例子中，农田观测装置100包括埋设于农田的地下埋设部110和装置主体120。在地下埋设部110内置有设置了 4个温度传感器11、12、13、14的测量部10。另外，在地下埋设部110的表面标注有作为埋设深度的标志的基准线18。
[0030]用户I将地下埋设部110埋入地下至基准线18的深度，由此，各温度传感器11、12、
13、14的测量点位于预先设定的地下深度。从温度传感器11、12、13、14中选择进行测量的温度传感器，由此能够设定测量温度的地下深度。另外，在农田观测装置100中内置有电池，通过该电池进行动作。
[0031]图3是本发明的实施方式的农田观测系统300的功能结构图。
[0032]如图3所示，农田观测装置100包括上述测量部10、控制部20、作为存储部的存储器30和通信部40。控制部20从测量部10的多个温度传感器11、12、13、14中，选择将测量数据存储于存储器30的温度传感器。而且，控制部20将由选择出的温度传感器取得的测量数据以规定的周期存储到存储器30。通信部40将存储于存储器30的数据发送到管理装置200。另夕卜，通信部40接收从管理装置200发送来的设定数据等。此外，用虚线表示的运算处理部25为任意的结构，并不是必须。其动作在后文述说。
[0033]管理装置200包括通信部60、控制部70、存储器80和运算处理部90。通信部60接收从农田观测装置100发送来的数据。另外，通信部60将设定数据发送到农田观测装置100。控制部70将通信部60接收到的数据存储于存储器80。运算处理部90进行存储于存储器80的测量数据中包含的温度值的累计运算等运算处理。另外，管理装置200包括显示部51和操作输入部52。在本实施方式中，显示部51和操作输入部52以触摸面板50的方式实现，但是本发明不限于此。
[0034]在本实施方式中，作为农作物的一个例子进行甜瓜的栽培。在现有的甜瓜栽培中，以从授粉至收获的基本天数为基础，根据季节和气温等的不同调整该天数，来确定收获时期。但是，由于该确定依赖于栽培者的直觉和经验，所以难以知道收获时期是否适当。另一方面，根据本申请发明人的实验确认到，在甜瓜的果实的糖度的变化与累计地温之间存在相关性。即确认到，当累计地温成为某值时，甜瓜的糖度开始上升，最终当累计地温成为某值时，甜瓜的糖度停止上升。
[0035]图4是示意性地表示本发明实施方式的累计地温与甜瓜的糖度和的关系的图。
[0036]如图4所示，甜瓜的糖度至累计地温在成为某程度大的值之前变化不大，之后，随着累计地温的增加而逐渐变高，当达到累计地温的目标值Tf时大致饱和。因此，优选在累计地温达到目标值Tf时，进行收获作业。由此，能够在刚刚好的时机收获甜瓜。于是，在本实施方式中，从进行授粉作业起的累计地温达到目标值Tf时，农田观测系统300建议用户I进行收获作业。此外，此处的目标值Tf例如可以设定农活手册等中记载的一般的数值，也可以设定为用户I独自的诀窍的值。
[0037]图5是表示本发明实施方式的观测动作和甜瓜栽培作业的流程的流程图。
[0038]用户I在栽培甜瓜的农田中埋设农田观测装置100，使电源导通(Sll)。然后，进行甜瓜的授粉作业(S12)。授粉作业有通过人手进行的情况，也有例如在小房中放蜜蜂进行的情况。
[0039]然后，用户I使用管理装置200进行观测的初始设定(S13)。在初始设定中，将进行观测的周期和从选择的温度传感器等中选择的设定数据从管理装置200发送到农田观测装置100。此外，关于进行观测的周期，可以在各农田观测装置100中预先设定默认值，用户I仅在要变更该默认值的情况下进行初始设定。
[0040]另外，观测的初始设定可以替代从管理装置200通过通信进行的方式，由农田观测装置100自身进行。例如可以在农田观测装置100设置能够输入进行观测的周期和温度传感器的选择的操作部，用户I操作操作部进行初始设定。
[0041]之后，用户I进行指示开始观测的操作(S14)。关于该指示，可以由用户I从管理装置200通过通信进行，也可以由农田观测装置100自身进行。
[0042]当观测开始时，农田观测装置100持续观测地下温度(S15)。即，在农田观测装置100中，控制部20将在初始设定中选择出的温度传感器的测量数据以在初始设定中设定的周期存储到存储器30。另外，在持续观测的期间，通信部40检查是否有来自管理装置200的数据的发送请求(S16)。当有来自管理装置200的数据的发送请求时(S16，是)，农田观测装置100将存储于存储器30的测量数据中的未发送的数据发送到管理装置200(S17)。
[0043]图6是示意性地表示在本发明的实施方式中，由农田观测装置100观测且存储于存储器30的温度数据的图。
[0044]如图6所述，各温度数据包括观测的日期和时刻、观测到的温度的值、和发送标记。发送标记表示该数据在过去是否发送到管理装置200。在此，“I”表示已发送，“O”表示未发送。
[0045]农田观测装置100在有来自管理装置200的数据的发送请求时，将发送标记为“O”的温度数据发送到管理装置200。此外，在存储器30的容量不足的情况下，从日期时间早的温度数据起依次用新的温度数据覆写即可。
[0046]管理装置200将从农田观测装置100发送来的温度数据存储到存储器80。然后，运算处理部90对从开始观测的日期时间起的温度值进行累计，求取累计地温(S18)。获得的累计地温显示于显示部51。
[0047]图7是示意性地表示在本发明的实施方式中，作为母机的管理装置200保持的累计地温数据的图。
[0048]在图7所示的例子中，各累计地温数据包括子机ID(确定农田观测装置100的ID)、累计地温值、更新日期时间、以及开始日期时间和周期。
[0049]然后，管理装置200的控制部70对计算出的累计地温是否达到目标值Tf进行判断(S19)。在达到的情况下(S19，是)，管理装置200显示用于将累计地温达到目标值Tf的内容传递给用户I的信号。例如可以使显示部51的屏幕闪烁，或者在显示部51显示从特定的文字和标记中选择出的内容。另一方面，在未达到目标值的情况下(S19，否)，管理装置200持续观测(S15)。
[0050]图8是表示在本发明的实施方式中，累计地温达到目标值时的显示画面的一个例子的图。
[0051 ]在图8所示的例子中，在管理装置200的触摸面板50显示3个农田观测装置100的累计地温。而且，例如N0.02的农田观测装置100的累计地温达到目标值，所以将该累计地温高亮显示，并且显示建议收获的内容的消息。
[0052]用户I确认显示有图8所示那样的信号时，进行收获作业(图5，S21)。
[0053]如上所述，根据本实施方式，利用埋设于农田的农田观测装置100以规定的周期自动地测量农田的地下温度，能够将该测量数据通过无线容易地收集到管理装置200。而且，能够根据收集到的测量数据计算累计地温，能够进行甜瓜的收获时期的预测。
[0054]此外，在以上的说明中，在测量部10设置有4个温度传感器11?14，但是设置于测量部10的温度传感器的个数不限于此。此外，在温度传感器为I个的情况下，在初始设定中不需要选择温度传感器的处理。
[0055]另外，在以上的说明中，仅将在初始设定中选择出的温度传感器的测量数据保存到存储器30，但是本发明不限于此。例如，将所有的温度传感器11、12、13、14的测量数据存储于存储器30，向管理装置200发送时，可以仅发送初始设定中选择出的温度传感器的测量数据。但是，在该情况下，需要更大的存储器容量。
[0056]此外，如图3的结构中用虚线表示，可以在农田观测装置100设置运算处理部25，利用该运算处理部25执行测量数据中包含的温度值的累计运算。在该情况下，从农田观测装置100向管理装置200发送通过运算得到的累计地温数据。
[0057]另外，在该情况下如图9所示，可以在农田观测装置100设置显示部130，在该显示部130显示累计地温。
[0058]图9是表示本发明实施方式的农田观测装置100的另一结构例的图。
[0059]此外，累计地温的显示例如可以仅进行特定的时间(例:进行作业的白天等)，或者，可以仅在管理装置200接近农田观测装置100，进行数据发送时进行。另外，农田观测装置100对计算出的累计地温是否达到目标值Tf进行判断，在达到的情况下，可以在显示部130显示用于将累计地温达到目标值Tf的内容传递给用户I的信号。
[0060]图1OA和图1OB是表示本发明实施方式的农田观测装置100的地下埋设部110的另一结构例的图。
[0061 ] 在图10A、图1OB中，在地下埋设部111、112设置有I个温度传感器15。
[0062]在图1OA的结构中，在地下埋设部111的表面标记有刻度19。用户以该刻度19为基准，能够调整将地下埋设部111埋入地下的深度。由此，能够将温度传感器15的测量点设定在所期望的深度。
[0063]在图1OB的结构中，在地下埋设部112的表面设置有表示埋设深度的标志的引导部140。具体来说，例如引导部140为能够调整发光范围的发光元件，其发光范围能够通过控制部20调整。在该情况下，农田观测装置100从管理装置200接收地下温度的测量点的深度的数据，将引导部140的发光范围调整为从测量点至发光范围的上端的长度与接收数据所示的深度一致。用户I将地下埋设部112埋入地下至引导部140的发光范围刚好看不见的位置。由此，能够简单地将温度传感器15的测量点设定在所期望的深度。
[0064]根据图10A、图1OB所示的结构，即使内置于地下埋设部111、112的温度传感器15为一个，也能够简单地设定、变更地下温度的测量点的深度。因此，农田观测装置100的内部结构能够简略化，并且能够省略选择温度传感器11、12、13、14的处理。而且，能够将图10A、图1OB所示的结构，与上述的实施方式中说明的那样、设置多个温度传感器11、12、13、14，从中选择任意个温度传感器的结构组合。
[0065]此外，在上述的实施方式中，在甜瓜的栽培中，观测以授粉作业为起点的累计地温，将收获时期告知用户。但是，本发明不限于此。即，作为对象的农作物不限于甜瓜。另外，观测累计地温的起点，不限于授粉作业，告知用户的时期也不限于收获时期。
[0066]另外，测量的温度数据也能够在累计运算以外的方法中有效利用。例如，也能够求取白天中和夜间的至少任一者的土中温度的变化、以及特定时刻的土中温度的每天变化等选择的变化，有用利用于栽培作业的时间表等。
[0067]另外，可以为测量温度以外的规定物理量的结构。例如，也能够通过测量土中的水分量和PH值中的至少任一者，收集测量数据，来有效利用于栽培作业的时间表等。
[0068]如上所述，本实施方式的农田观测装置100包括:埋设于农田的地下埋设部110、
111、112;设置于地下埋设部110、111、112的、具有测量规定物理量的传感器的测量部10;和作为存储部的存储器30。另外，包括:将由测量部10取得的测量数据以规定的周期存储于存储部的控制部20;和对作为母机的管理装置200发送存储于存储部的测量数据的通信部40。
[0069]根据这样的结构，能够利用农田观测装置100以规定的周期自动地测量关于农田的物理量，将该测量数据通过无线收集到作为母机的管理装置200。因此，能够以收集的测量数据为基础，进行例如甜瓜等农作物的收获时期的预测等。
[0070]另外，通信部40可以为如下结构:在有来自母机的发送请求时，将存储于存储部的测量数据中的、未发送的测量数据发送到母机。
[0071]根据这样的结构，能够实现能够有效地利用作为存储部的存储器30的容量的结构。
[0072]另外，控制部20可以是按照从母机经由通信部40接收到的设定数据，来设定规定的周期的结构。
[0073]根据这样的结构，不需要用户I进行设定，就能够自动地设定周期，所以能够实现用户I容易使用的结构。
[0074]另外，测量部10具有在地下埋设部110、111、112埋设于农田时、距地表面的深度彼此不同的多个传感器，控制部20从多个传感器中选择对母机发送测量数据的传感器。
[0075]根据这样的结构，能够不烦扰用户I地实现能够在最期望的位置测量物理量的结构。
[0076]另外，控制部20可以是按照从母机经由通信部40接收的设定数据，来进行传感器的选择的结构。
[0077]根据这样的结构，能够不烦扰用户I地实现能够在管理装置200侧设定的条件下测量物理量的结构。
[0078]另外，传感器是测量温度的温度传感器11?15，还包括从规定的日期时间起对以规定的周期存储于存储部的测量数据中包含的温度值进行累计的运算处理部25，通信部40在有来自母机的发送请求时，将运算处理部25的累计结果的数据发送到母机。
[0079]根据这样的结构，能够在农田观测装置100侧进行累计，所以能够实现能够减轻在作为母机的管理装置200侧的处理的结构。
[0080]而且，也可以为如下结构:还包括显示运算处理部25的累计结果的显示部130，显示部130在累计结果超过目标值时显示信号。
[0081]根据这样的结构，能够实现即使在用户I不持有管理装置200的状态下也能够判断收获时期的结构。
[0082]另外，在地下埋设部112的表面设置有表示埋设深度的标志的引导部140，引导部140所示的埋设深度的标志能够通过控制部20进行调整，控制部20按照从母机经由通信部40接收到的设定数据，调整引导部140所示的埋设深度的标志，以使得测量部10的测量点成为规定的深度。
[0083]根据这样的结构，能够将传感器的测量点设定在所期望的深度，并且能够实现不对用户I产生负担的便利性高的结构。
[0084]另外，本实施方式的农田观测系统300是包括上述结构的农田观测装置100和作为母机的管理装置200的系统。
[0085]根据这样的结构，能够利用农田观测装置100以规定的周期自动地测量关于农田的物理量，将该测量数据通过无线收集到作为母机的管理装置200。因此，能够以收集的测量数据为基础，进行例如甜瓜等农作物的收获时期的预测等。
[0086]另外，也可以为如下结构:传感器为测量温度的温度传感器11?15，母机包括从规定的日期时间起对从农田观测装置100发送来的测量数据中包含的温度值进行累计的运算处理部90。
[0087]根据这样的结构，能够实现在作为母机的管理装置200侧进行温度值的累计的结构。另外，能够实现能够减轻农田观测装置100侧的运算负担的结构。
[0088]另外，也可以为如下结构:母机还包括用于显示运算处理部90的累计结果的显示部51，显示部51为在累计结果超过目标值时显示信号。
[0089]根据这样的结构，能够对具有管理装置200的用户I通知必要的信息例如收获时期等。特别是，在具有农田观测装置100的情况下，能够用一个管理装置200告知来自多个农田观测装置100的信息。
[0090]产业上的利用可能性
[0091]如上所述，根据本发明，能够发挥如下突出的效果:能够简单、廉价、且不需要大量的作业工时地进行收获时期的预测等。由此，本发明作为为了支援农活而观测农田的状态的农田观测装置和农田观测系统等是有用的。
[0092]附图标记说明
[0093]I 用户
[0094]10测量部
[0095]11、12、13、14、15 温度传感器
[0096]18基准线
[0097]19 刻度
[0098]20控制部
[0099]25运算处理部
[0100]30存储器
[0101]40通信部
[0102]50触摸面板
[0103]51显示部
[0104]52操作输入部
[0105]60通信部
[0106]70控制部
[0107]80存储器
[0108]90运算处理部
[0109]100农田观测装置
[0110]110、111、112 地下埋设部
[0111]120装置主体
[0112]130显示部
[0113]140引导部
[0114]200管理装置
[0115]300农田观测系统。
【主权项】
1.一种农田观测装置，其特征在于，包括: 埋设于农田的地下埋设部； 测量部，其设置于所述地下埋设部，具有测量规定物理量的传感器； 存储部； 控制部，其将由所述测量部取得的测量数据以规定的周期存储于所述存储部;和 通信部，其将存储于所述存储部的所述测量数据发送到母机。2.如权利要求1所述的农田观测装置，其特征在于: 所述通信部在有来自所述母机的发送请求时，将存储于所述存储部的所述测量数据中的未发送的测量数据发送到所述母机。3.如权利要求1所述的农田观测装置，其特征在于: 所述控制部根据从所述母机经由所述通信部接收到的设定数据，设定所述规定的周期。4.如权利要求1所述的农田观测装置，其特征在于: 所述测量部具有在所述地下埋设部埋设于所述农田时、距地表面的深度彼此不同的多个所述传感器， 所述控制部从所述多个传感器中选择对所述母机发送所述测量数据的传感器。5.如权利要求4所述的农田观测装置，其特征在于: 所述控制部根据从所述母机经由所述通信部接收到的设定数据，进行所述传感器的选择。6.如权利要求1所述的农田观测装置，其特征在于: 所述传感器测量温度， 所述农田观测装置还包括运算处理部，该运算处理部从规定的日期时间起对以所述规定的周期存储于所述存储部的所述测量数据中包含的温度值进行累计， 所述通信部在有来自所述母机的所述发送请求时，将所述运算处理部的累计结果的数据发送到所述母机。7.如权利要求6所述的农田观测装置，其特征在于: 还包括显示所述运算处理部的累计结果的显示部， 所述显示部在所述累计结果超过目标值时显示信号。8.如权利要求1所述的农田观测装置，其特征在于: 在所述地下埋设部的表面设置有表示埋设深度的标志的引导部， 所述引导部所示的埋设深度的标志能够通过所述控制部进行调整， 所述控制部根据从所述母机经由所述通信部接收到的设定数据，调整所述引导部所示的埋设深度的标志，以使得所述测量部的测量点成为规定的深度。9.一种农田观测系统，其特征在于: 包括权利要求1?8中任一项所述的农田观测装置和所述母机。10.如权利要求9所述的农田观测系统，其特征在于: 所述传感器测量温度， 所述母机包括运算处理部，其从规定的日期时间起对从所述农田观测装置发送来的测量数据中包含的温度值进行累计。11.如权利要求10所述的农田观测系统，其特征在于:所述母机还包括用于显示所述运算处理部的累计结果的显示部，所述显示部在所述累计结果超过目标值时显示信号。
【文档编号】G06Q50/02GK105848467SQ201580003176
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月26日
【发明人】宫田肇, 中野慎, 定方秀树, 竹中结辉, 新居道子, 柏本隆
【申请人】松下知识产权经营株式会社