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JP6418375B2 - Field observation device - Google Patents
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Description

本発明は、農作業を支援するために圃場の状態を観測する圃場観測装置に関する。   The present invention relates to a field observation device that observes the state of a field to support farm work.

近年、農作物の栽培の効率化を図るために、圃場の状態を観測するセンシング技術について、様々な研究開発がすすめられている。   In recent years, various research and development have been promoted on sensing technology for observing the state of fields in order to improve the efficiency of crop cultivation.

特許文献1では、土中に埋設したヒータ装置と、土中温度を計測可能な計測装置とを備え、土壌の熱伝達率を算出する土中温度計測装置が開示されている。特許文献2では、短波長の光を照射する発光部と反射光を受講する受光部とを備えたセンサーヘッドを、ハウス圃場内の土中に埋設し、土壌の含水率を求める水分センサーが開示されている。   Patent Document 1 discloses a soil temperature measuring device that includes a heater device embedded in the soil and a measuring device capable of measuring the soil temperature and calculates the heat transfer coefficient of the soil. Patent Document 2 discloses a moisture sensor in which a sensor head including a light emitting unit that emits light of a short wavelength and a light receiving unit that receives reflected light is embedded in the soil in a house field to determine the moisture content of the soil. Has been.

特開2012−200194号公報JP 2012-200194 A 特開2007−333705号公報JP 2007-333705 A

例えば本願発明者らによって、圃場に埋設した観測装置によって、地中の温度や水分量、あるいは、気温、湿度、照度などのデータを定期的に計測し、計測データを例えば無線によって収集する圃場観測システムが、提案されている。このようなシステムでは、圃場に埋設する観測装置に外部から電源を供給することは困難なので、電池を内蔵し、この電池によってセンサや処理回路などへの電力供給を行う必要がある。   For example, the inventors of the present application regularly measure data such as underground temperature and water content, or temperature, humidity, illuminance, etc. by an observation device embedded in the field, and collect measurement data, for example, wirelessly. A system has been proposed. In such a system, it is difficult to supply power from the outside to the observation device embedded in the field. Therefore, it is necessary to supply a power to a sensor, a processing circuit, etc. with a built-in battery.

ところが、圃場は、電池にとって劣悪な環境となり得る。例えば、夏の炎天下では、気温が非常に高くなるため、圃場観測装置の内部の温度が気温以上に上昇してしまうことが想定される。このような高温の環境では、電池の寿命の低下や、液漏れなどの不良の発生が起こりやすくなるため、電池の交換を頻繁に行う必要が生じる。このことは、圃場観測システムの維持コストの面で好ましくない。   However, the field can be a poor environment for batteries. For example, the temperature inside the field observation apparatus is assumed to rise above the air temperature because the air temperature becomes very high under the hot summer sun. In such a high-temperature environment, the battery life is likely to be shortened and defects such as liquid leakage are likely to occur, so that it is necessary to frequently replace the battery. This is not preferable in terms of the maintenance cost of the field observation system.

本発明は、圃場の環境を観測する圃場観測装置において、内蔵する電池の寿命低下や不良発生を、抑制するものである。   The present invention suppresses a decrease in the life and occurrence of defects of a built-in battery in a field observation device for observing a field environment.

本発明の一態様では、圃場の環境を観測する圃場観測装置は、圃場の環境に関する所定の物理量を測定するセンサと、前記センサの出力を処理する処理部の少なくとも一部が設けられた、装置本体と、前記装置本体と一体に設けられており、地中に埋設して用いられる地中埋設部と、前記センサおよび前記処理部に電力を供給する電池とを備え、前記電池は、前記地中埋設部の内部であって、前記地中埋設部が地中に埋設されたとき地中に位置する所に、配置されている。   In one aspect of the present invention, a field observation device for observing a field environment is provided with a sensor that measures a predetermined physical quantity related to the field environment and at least a part of a processing unit that processes the output of the sensor. A main body, and an underground embedment unit that is embedded in the ground and used, and a battery that supplies electric power to the sensor and the processing unit. It is the inside of an underground burying part, Comprising: It is arrange | positioned in the place located in the ground when the said underground burying part is embed | buried in the ground.

本発明によると、センサおよび、センサの出力を処理する処理部に電力を供給する電池が、地中埋設部の内部であって、地中埋設部が地中に埋設されたとき地中に位置する所に、配置されている。地中温度は気温に比べて安定しているため、このような配置によって、電池の温度は地中温度の影響を受けて安定する。したがって、電池の寿命低下や不良発生を、未然に抑制することができる。   According to the present invention, the battery that supplies power to the sensor and the processing unit that processes the output of the sensor is inside the underground unit, and is located in the ground when the underground unit is embedded in the ground. It is arranged where. Since the underground temperature is more stable than the air temperature, the battery temperature is stabilized by the influence of the underground temperature by such an arrangement. Therefore, it is possible to suppress the decrease in battery life and the occurrence of defects.

実施の形態に係る圃場観測装置の一例の外観図External view of an example of a field observation apparatus according to an embodiment 実施の形態に係る圃場観測装置の内部構造の一例Example of internal structure of field observation device according to embodiment 計測部の内部構造の詳細を示す図であり、(a)は縦断面図、(b)は横断面図It is a figure which shows the detail of the internal structure of a measurement part, (a) is a longitudinal cross-sectional view, (b) is a cross-sectional view. 圃場で観測された気温および地温の変化を示すグラフGraph showing changes in temperature and ground temperature observed in the field 筒状部の横断面形状の一例An example of the cross-sectional shape of the cylindrical part 筒状部の横断面形状の他の例Other examples of the cross-sectional shape of the cylindrical part 実施の形態に係る圃場観測装置を用いた圃場観測システムの一例を示すイメージ図The image figure which shows an example of the field observation system using the field observation apparatus which concerns on embodiment クラウドコンピュータを利用する構成のイメージ図Image of configuration using cloud computer 実施の形態に係る圃場観測装置の外観の他の例Other examples of appearance of field observation device concerning an embodiment 他の実施の形態に係る圃場観測装置の内部構造の一例Example of internal structure of field observation device according to another embodiment 他の実施の形態に係る圃場観測装置の内部構造の一例Example of internal structure of field observation device according to another embodiment 他の実施の形態に係る圃場観測装置の内部構造の一例Example of internal structure of field observation device according to another embodiment 他の実施の形態に係る圃場観測装置の内部構造の一例Example of internal structure of field observation device according to another embodiment

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図1は実施の形態に係る圃場観測装置の一例の外観図である。図1に示す圃場観測装置1は、装置本体2と、装置本体2と一体に設けられており、地中に埋設して用いられる地中埋設部3とを備えている。地中埋設部3は、横断面が例えば円形状である筒状部4と、圃場の環境に関する所定の物理量を測定するセンサ7が内蔵された計測部5とを備えている。センサ7が測定する物理量としては、例えば、温度、水分量、電気伝導度などが例示できる。ここでは、センサ7は温度センサであるものとする。筒状部4は、地中埋設部3が地中に埋設されたとき、地中深さ方向に延びるように形成されており、その表面には埋設深さの目安となる基準線9が付されている。ユーザが、地中埋設部3を基準線9の位置まで地中に埋設したとき、センサ7の測定点の位置が、予め想定された所望の地中深さhになる。筒状部4は例えば樹脂によって構成される。また、図1では、筒状部4は円筒状に形成されているが、これに限るものではなく、例えば横断面の形状が、楕円や、四角形、六角形などの多角形などであってもかまわない。   FIG. 1 is an external view of an example of a field observation apparatus according to an embodiment. A field observation apparatus 1 shown in FIG. 1 is provided with an apparatus main body 2 and an apparatus main body 2, and includes an underground burying section 3 that is embedded in the ground and used. The underground burying section 3 includes a cylindrical section 4 having a circular cross section, for example, and a measuring section 5 in which a sensor 7 for measuring a predetermined physical quantity related to the field environment is built. Examples of the physical quantity measured by the sensor 7 include temperature, moisture content, and electrical conductivity. Here, the sensor 7 is assumed to be a temperature sensor. The cylindrical portion 4 is formed so as to extend in the underground depth direction when the underground portion 3 is embedded in the ground, and a reference line 9 serving as a guide for the embedded depth is attached to the surface thereof. Has been. When the user embeds the underground burying section 3 up to the position of the reference line 9, the position of the measurement point of the sensor 7 becomes a desired underground depth h assumed in advance. The cylindrical part 4 is comprised with resin, for example. In FIG. 1, the cylindrical portion 4 is formed in a cylindrical shape, but is not limited thereto. For example, even if the cross-sectional shape is an ellipse, a polygon such as a quadrangle, a hexagon, or the like, It doesn't matter.

図2は圃場観測装置1の内部構造を示す断面図である。なお、装置本体2の内部に関しては、ブロック図によって機能的に図示している。図2に示すように、計測部5は、計測モジュール8を内蔵するセンサ収納体6を備えている。計測モジュール8は例えば、表面にセンサ7が実装されたガラスエポキシ製の基板を有しており、この基板に回路パターンが形成されている。計測モジュール8は、水分や、農薬、肥料などの化学薬品を含む地中環境において、正しく動作する必要がある。また、例えば回路パターンを形成する金属など、圃場を汚染する可能性がある物質を含む場合がある。このため、センサ収納体6は、化学薬品に耐性がある樹脂や、塗装を施した金属などによって形成するのが好ましい。樹脂としては例えば、ポリエチレン(PE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などが用いられる。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the agricultural field observation apparatus 1. The inside of the apparatus main body 2 is functionally illustrated by a block diagram. As shown in FIG. 2, the measurement unit 5 includes a sensor housing 6 that houses a measurement module 8. The measurement module 8 has, for example, a glass epoxy substrate on which the sensor 7 is mounted, and a circuit pattern is formed on the substrate. The measurement module 8 needs to operate correctly in the underground environment containing moisture, chemicals such as agricultural chemicals and fertilizers. In addition, it may contain a substance that may contaminate the field, such as a metal forming a circuit pattern. For this reason, the sensor housing 6 is preferably formed of a resin resistant to chemicals, a coated metal, or the like. As the resin, for example, polyethylene (PE), high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polyether ether ketone (PEEK), or the like is used.

図3は計測部5の内部構造の詳細を示す図であり、(a)は縦断面図、(b)は(a)の線B−Bにおける横断面図である。計測モジュール8は、センサ7がセンサ収納体6の平滑な内壁面に当接する位置に設けられている。センサ収納体6の内部には、計測モジュール8の位置ずれを防ぐために、例えばシリコーンなどの充填材12が設けられている。また、センサ収納体6は、測定感度の面からみて、センサ7が当接した壁の肉厚t1が、形状を維持できる範囲内で、他の壁の肉厚t2よりも薄く形成されていることが好ましい。例えば、センサ収納体6がポリエチレンなどの樹脂で形成されている場合には、t1=0.3〜1mm程度が好ましい。   3A and 3B are diagrams showing details of the internal structure of the measuring section 5, wherein FIG. 3A is a longitudinal sectional view, and FIG. 3B is a transverse sectional view taken along line BB in FIG. The measurement module 8 is provided at a position where the sensor 7 contacts the smooth inner wall surface of the sensor housing 6. In order to prevent displacement of the measurement module 8, for example, a filler 12 such as silicone is provided inside the sensor housing 6. Further, the sensor housing 6 is formed to be thinner than the wall thickness t2 of the other wall within a range in which the wall thickness t1 with which the sensor 7 abuts can be maintained in view of measurement sensitivity. It is preferable. For example, when the sensor housing 6 is formed of a resin such as polyethylene, t1 = about 0.3 to 1 mm is preferable.

また、装置本体2の内部には、センサ7の出力を処理する処理部の例として、センサ7を制御し、その測定データを取得する制御部13と、センサ7の測定データを記憶するためのメモリ14と、センサ7の測定データ等を外部との間で送受信する通信部15とを備えている。そして、圃場観測装置1には、センサ7や、制御部13、メモリ14および通信部15などに電力を供給する電池10が内蔵されている。電池10は、防水などの問題がなければユーザが圃場観測装置1に設置してもよい。   Further, in the apparatus main body 2, as an example of a processing unit that processes the output of the sensor 7, the control unit 13 that controls the sensor 7 and acquires the measurement data, and the measurement data of the sensor 7 are stored. A memory 14 and a communication unit 15 that transmits / receives measurement data of the sensor 7 to / from the outside are provided. The farm field observation apparatus 1 includes a battery 10 that supplies power to the sensor 7, the control unit 13, the memory 14, the communication unit 15, and the like. The battery 10 may be installed in the field observation device 1 by the user if there is no problem such as waterproofing.

本実施形態では、電池10は、装置本体2の内部ではなく、地中埋設部3の内部であって、当該地中埋設部3が地中に埋設されたとき地中に位置する所に、配置されている。図2の構造では、電池10は筒状部4の中央あたりに位置しており、筒状部4の内壁面に固定された保持部11に収納されている。   In the present embodiment, the battery 10 is not inside the apparatus main body 2 but inside the underground burying portion 3, and when the underground burying portion 3 is buried in the ground, Has been placed. In the structure of FIG. 2, the battery 10 is positioned around the center of the cylindrical portion 4 and is accommodated in a holding portion 11 fixed to the inner wall surface of the cylindrical portion 4.

図4は圃場で観測された気温および地温(地中15cm)の変化を示すグラフである。図4では、圃場観測装置1の装置本体2の筐体温度についても併せて示している。図4から分かるように、圃場の気温は約7〜34℃の範囲で大きく変化しているのに対して、地温の変化は格段に小さく、約15〜20℃の範囲でしか変化していない。また、装置本体2の温度は気温の変化とともに大きく変化し、とくに気温が上昇した場合には、気温をはるかに超えた温度にまで達する。   FIG. 4 is a graph showing changes in air temperature and ground temperature (15 cm underground) observed in the field. In FIG. 4, the housing temperature of the device body 2 of the field observation device 1 is also shown. As can be seen from FIG. 4, the field temperature changes greatly in the range of about 7 to 34 ° C., while the change in the ground temperature is much smaller, changing only in the range of about 15 to 20 ° C. . Moreover, the temperature of the apparatus main body 2 changes greatly with the change of the air temperature, and particularly when the air temperature rises, it reaches a temperature far exceeding the air temperature.

一方、電池10は、通常、耐熱性はさほど高くないものが多く、夏の炎天下程度の高温にさらされると、寿命が低下したり、あるいは、液漏れなどの不良が起こったりする。このため、図4のグラフから分かるように、電池10を装置本体2内部に設けた場合には、筐体温度が外部気温以上に上昇してしまうので、寿命低下や不良発生につながってしまう。そこで、本実施の形態では、電池10を、地中埋設部4の内部であって、温度変化が小さい地中に位置する所に配置するようにしている。地中は、地上の気温と比べて温度変化が極めて小さいので、電池10を保持する環境として適しているといえる。   On the other hand, the battery 10 is usually not so high in heat resistance. When the battery 10 is exposed to a high temperature in the summer, the life of the battery 10 is reduced or a defect such as liquid leakage occurs. For this reason, as can be seen from the graph of FIG. 4, when the battery 10 is provided inside the apparatus main body 2, the casing temperature rises to the external air temperature or higher, leading to a reduction in life and occurrence of defects. Therefore, in the present embodiment, the battery 10 is disposed inside the underground buried portion 4 and located in the ground where the temperature change is small. Underground, since the temperature change is extremely small compared to the temperature on the ground, it can be said that it is suitable as an environment for holding the battery 10.

また、本実施形態では、電池10に対する温度変化の影響をより低減するために、電池10を保持する位置に工夫を加えている。図5は筒状部4において電池10が保持された位置(図2の線A−A)の横断面形状である。図5に示すように、電池10は、筒状部4の横断面において、筒状部4の中央ではなく、筒状部4の内壁面4aの一部の領域に寄った位置に、配置されている。このように、電池10を筒状部4の内壁面4aに近づけることによって、安定した地中温度が電池10に伝わりやすくなるため、電池10の環境をより好ましい状態に保つことができる。   Further, in the present embodiment, in order to further reduce the influence of the temperature change on the battery 10, a device is added to the position where the battery 10 is held. FIG. 5 is a cross-sectional shape of the position (line AA in FIG. 2) where the battery 10 is held in the cylindrical portion 4. As shown in FIG. 5, the battery 10 is arranged not at the center of the tubular portion 4 but at a position near a partial region of the inner wall surface 4 a of the tubular portion 4 in the cross section of the tubular portion 4. ing. Thus, by bringing the battery 10 close to the inner wall surface 4a of the cylindrical portion 4, a stable underground temperature is easily transmitted to the battery 10, and therefore the environment of the battery 10 can be maintained in a more preferable state.

図6は筒状部4において電池10が保持された位置(図2の線A−A)の横断面形状の他の例である。図6では、電池10が寄った領域における筒状部4の肉厚(X)が、他の領域の肉厚(例えばY)よりも薄くなっている。これにより、安定した地中温度が電池10により伝わりやすくなるため、電池10の環境をより一層好ましい状態に保つことができる。なお、筒状部4における肉厚の変化のさせ方は、図6に示したものに限られるものではなく、例えば、電池10が寄った領域のみが薄く形成されており、その他の領域は均一の厚さに形成されていてもかまわない。   FIG. 6 is another example of the cross-sectional shape of the position where the battery 10 is held in the tubular portion 4 (line AA in FIG. 2). In FIG. 6, the thickness (X) of the cylindrical portion 4 in the region where the battery 10 has approached is thinner than the thickness (for example, Y) of other regions. Thereby, since the stable underground temperature becomes easy to be transmitted by the battery 10, the environment of the battery 10 can be kept in a more preferable state. Note that the method of changing the thickness of the cylindrical portion 4 is not limited to that shown in FIG. 6. For example, only the region where the battery 10 is offset is formed thin, and the other regions are uniform. It may be formed to a thickness of.

図7は本実施の形態に係る圃場観測装置を用いた圃場観測システムの一例を示すイメージ図である。図7において、圃場観測装置1は、センサ7によって地中の温度を測定し、測定データを通信部15から無線で発信する。管理装置20は、例えば農作業を行うユーザ51が携帯しており、圃場観測装置1の親機として動作する。管理装置20を携帯したユーザ51が圃場観測装置1に近づくと、管理装置20から圃場観測装置1に送信要求がなされ、圃場観測装置1は管理装置20にデータを送信する。このような通信形態は、NFC(Near Field Communication)などの既存の近距離無線通信や、特定小電力無線通信などによって実現可能である。また、例えば観測の初期設定などにおいて、管理装置20から圃場観測装置1に設定データを送信する。   FIG. 7 is an image diagram showing an example of a field observation system using the field observation apparatus according to the present embodiment. In FIG. 7, the field observation device 1 measures the temperature in the ground by the sensor 7 and transmits the measurement data wirelessly from the communication unit 15. The management device 20 is carried by, for example, a user 51 who performs farm work, and operates as a parent device of the farm field observation device 1. When the user 51 carrying the management device 20 approaches the field observation device 1, a transmission request is made from the management device 20 to the field observation device 1, and the field observation device 1 transmits data to the management device 20. Such a communication mode can be realized by existing short-range wireless communication such as NFC (Near Field Communication) or specific low-power wireless communication. Further, for example, in the initial setting of observation, the setting data is transmitted from the management device 20 to the field observation device 1.

図7のような圃場観測システムでは、例えば、圃場の地中温度を圃場観測装置1によって所定の周期で自動的に測定し、その測定データを管理装置20に無線を介して容易に収集することができる。そして、収集した測定データから例えば積算地温を算出し、これを作物の収穫時期の予測に用いることができる。   In the field observation system as shown in FIG. 7, for example, the underground temperature of the field is automatically measured at a predetermined cycle by the field observation device 1, and the measurement data is easily collected by the management device 20 via radio. Can do. Then, for example, an integrated ground temperature can be calculated from the collected measurement data, and this can be used to predict the harvest time of the crop.

また、クラウドコンピュータの利用も可能である。図8は圃場観測システムがクラウドコンピュータを利用する構成のイメージ図である。図8の構成において、例えば、管理装置20は、収集した温度データを、インターネット54を介して、サービス提供者サーバ55に送信する。そして、サービス提供者サーバ55が、例えば積算地温を算出し、この積算地温を基にして作物の収穫時期を予測し、インターネット54を介してその処理結果を管理装置20に送信する。サービス提供者サーバ55から送信されるのは、処理結果を通知するためのURLなどであってもよい。あるいは、収集した温度データを管理装置20からユーザが保有するPC53に入力し、このPC53から、インターネット54を介して、サービス提供者サーバ54に送信してもかまわない。   A cloud computer can also be used. FIG. 8 is an image diagram of a configuration in which the farm field observation system uses a cloud computer. In the configuration of FIG. 8, for example, the management device 20 transmits the collected temperature data to the service provider server 55 via the Internet 54. Then, the service provider server 55 calculates, for example, an integrated ground temperature, predicts a crop harvesting time based on the integrated ground temperature, and transmits the processing result to the management device 20 via the Internet 54. The service provider server 55 may transmit a URL for notifying the processing result. Alternatively, the collected temperature data may be input from the management device 20 to the PC 53 owned by the user and transmitted from the PC 53 to the service provider server 54 via the Internet 54.

図9は本実施の形態に係る圃場観測装置の外観の他の例である。図9の圃場観測装置は、装置本体2の外面に例えば液晶画面などの表示部18を備えている。表示部18には、例えば、算出した積算地温のデータ等を表示することができる。   FIG. 9 is another example of the appearance of the field observation device according to the present embodiment. The field observation apparatus in FIG. 9 includes a display unit 18 such as a liquid crystal screen on the outer surface of the apparatus body 2. The display unit 18 can display, for example, calculated accumulated ground temperature data and the like.

以上のように本実施形態によると、センサ7、および、センサ7の出力を処理する制御部13、メモリ14、通信部15などの処理部に電力を供給する電池10が、地中埋設部3の内部であって、地中埋設部3が地中に埋設されたとき地中に位置する所に配置されている。地中温度は気温に比べて格段に安定しているため、このような配置によって、電池10の温度は地中温度の影響を受けて安定する。したがって、電池10の寿命低下や不良発生を未然に抑制することができる。これにより、電池10を頻繁に交換する必要がなくなるため、圃場観測システムの維持コストを大幅に抑えることができる。   As described above, according to the present embodiment, the battery 10 that supplies power to the sensor 7 and the processing unit such as the control unit 13 that processes the output of the sensor 7, the memory 14, and the communication unit 15 is provided in the underground burying unit 3. And when the underground burying portion 3 is embedded in the ground, it is disposed in the ground. Since the underground temperature is much more stable than the air temperature, the temperature of the battery 10 is stabilized by the influence of the underground temperature. Therefore, it is possible to prevent the battery 10 from being reduced in life and occurrence of defects. Thereby, since it becomes unnecessary to replace the battery 10 frequently, the maintenance cost of a field observation system can be suppressed significantly.

(他の実施の形態)
図10〜図13は他の実施の形態に係る圃場観測装置の内部構造の例である。これらの圃場観測装置についても、上述の実施形態と同様に、電池10の寿命低下や不良発生を未然に抑制することができる。
(Other embodiments)
10 to 13 are examples of the internal structure of a field observation device according to another embodiment. Also in these field observation devices, as in the above-described embodiment, it is possible to suppress a reduction in the life of the battery 10 and occurrence of defects.

図10の構造では、電池10は、装置本体2に設置された保持部11Aに収納されている。保持部11Aは、筒状部4の内部に延びるように構成されているため、電池10は、地中埋設部3が地中に埋設されたとき地中に位置する所に配置される。また、図10の構造でも、図2の構造と同様に、電池10は、筒状部4の中央でなく、筒状部4の内壁面に寄った位置に配置されている。図10の構造では例えば、装置本体2と地中埋設部3とを外して電池を交換する場合に、図2の構造と比べて電池10の交換が容易になる、というさらなる効果がある。   In the structure of FIG. 10, the battery 10 is accommodated in a holding portion 11 </ b> A installed in the apparatus main body 2. Since the holding part 11A is configured to extend inside the cylindrical part 4, the battery 10 is disposed at a position located in the ground when the underground buried part 3 is buried in the ground. Also in the structure of FIG. 10, similarly to the structure of FIG. 2, the battery 10 is disposed not at the center of the tubular portion 4 but at a position close to the inner wall surface of the tubular portion 4. In the structure of FIG. 10, for example, when the battery is replaced with the apparatus main body 2 and the underground buried portion 3 removed, the battery 10 can be easily replaced as compared with the structure of FIG.

図11の構造では、装置本体2にセンサ7Aが設けられており、センサ収納体6内部のセンサ7および計測モジュール8が省かれている。センサ7Aが測定する物理量としては、例えば、気温、湿度、照度などが例示できる。ここではセンサ7Aは照度センサであるものとしている。このように、圃場観測装置1のセンシング対象が地中の物理量でない場合であっても、電池10をあえて地中に位置させることによって、電池10の寿命低下や不良発生を抑制することができる。なお、装置本体2と地中埋設部3の両方にセンサを設けてもかまわない。   In the structure of FIG. 11, a sensor 7 </ b> A is provided in the apparatus main body 2, and the sensor 7 and the measurement module 8 inside the sensor housing 6 are omitted. Examples of the physical quantity measured by the sensor 7A include air temperature, humidity, and illuminance. Here, the sensor 7A is assumed to be an illuminance sensor. As described above, even when the sensing target of the field observation device 1 is not a physical quantity in the ground, the battery 10 can be intentionally positioned in the ground to suppress a decrease in the life of the battery 10 and the occurrence of defects. In addition, you may provide a sensor in both the apparatus main body 2 and the underground burying part 3.

図12の構造では、保持部11の内部は、電池10を覆うように、充填材31が設けられている。すなわち、保持部11の内部では、電池10と保持部11との間の隙間に充填材31が配置されている。これにより、地中の温度を電池10に効率よく伝達できるので、例えば装置本体2の内部温度が急激に高くなった場合であっても、電池10の温度変化を抑制することができる。また、電池10に液漏れが生じた場合であっても、圃場の汚染を防ぐことができる。   In the structure of FIG. 12, a filler 31 is provided inside the holding portion 11 so as to cover the battery 10. That is, the filler 31 is disposed in the gap between the battery 10 and the holding unit 11 inside the holding unit 11. Thereby, since the underground temperature can be efficiently transmitted to the battery 10, for example, even when the internal temperature of the apparatus main body 2 suddenly increases, the temperature change of the battery 10 can be suppressed. Moreover, even if the battery 10 has a liquid leak, it is possible to prevent the field from being contaminated.

図13の構造では、地中埋設部3内部において、計測部5から筒状部4にわたって、充填材41が配置されている。すなわち、図12の構造における保持部11内部の充填材31とセンサ収納体6内部の充填材12とが一体になるように、地中埋設部3内部に充填材42が設けられている。これにより、図12の構造と同様の作用効果が得られるとともに、充填材42を効率よく形成できるという効果が得られる。   In the structure of FIG. 13, the filler 41 is arranged from the measuring unit 5 to the tubular part 4 in the underground buried part 3. That is, the filler 42 is provided inside the underground buried portion 3 so that the filler 31 inside the holding portion 11 and the filler 12 inside the sensor housing 6 in the structure of FIG. Thereby, the same effect as the structure of FIG. 12 is obtained, and the effect that the filler 42 can be formed efficiently is obtained.

なお、上述の各実施形態では、装置本体2内部にセンサ7,7Aの出力を処理する処理部として、制御部13、メモリ14および通信部15を備えた構成を示しているが、これに限られるものではない。例えば、制御部13やメモリ14等を地中埋設部3内部に設けてもかまわないし、制御部13、メモリ14および通信部15以外の構成要素を装置本体2内部に設けてもよい。ただし、通信部15については、通信感度の面からみて地中に埋設しない方がよいため、装置本体2内部に設けるのが好ましい。   In the above-described embodiments, the configuration in which the control unit 13, the memory 14, and the communication unit 15 are provided as processing units for processing the outputs of the sensors 7 and 7A inside the apparatus main body 2 is shown. It is not something that can be done. For example, the control unit 13, the memory 14, and the like may be provided inside the underground burying unit 3, and components other than the control unit 13, the memory 14, and the communication unit 15 may be provided inside the apparatus main body 2. However, since it is better not to embed the communication unit 15 in the ground from the viewpoint of communication sensitivity, the communication unit 15 is preferably provided inside the apparatus main body 2.

本発明では、圃場の環境を観測する圃場観測装置において、電池の寿命低下や不良発生を抑制することができるので、例えば、圃場観測システムにおける維持コスト低減に有効である。   In the present invention, in the field observation device for observing the field environment, it is possible to suppress a decrease in battery life and occurrence of defects, which is effective for reducing maintenance costs in a field observation system, for example.

1 圃場観測装置
2 装置本体
3 地中埋設部
4 筒状部
4a 内壁面
5 計測部
6 センサ収納体
7,7A センサ
10 電池
11,11A 保持部
12,31,41 充填材
13 制御部
14 メモリ
15 通信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Field observation apparatus 2 Apparatus main body 3 Underground burying part 4 Tubular part 4a Inner wall surface 5 Measuring part 6 Sensor accommodating body 7, 7A Sensor 10 Battery 11, 11A Holding part 12, 31, 41 Filling material 13 Control part 14 Memory 15 Communication department

Claims (4)

圃場の環境を観測する圃場観測装置であって、
圃場の環境に関する所定の物理量を測定するセンサと、
前記センサの出力を処理する処理部の少なくとも一部が設けられた、装置本体と、
前記装置本体と一体に設けられており、地中に埋設して用いられる地中埋設部と、
前記センサおよび前記処理部に電力を供給する電池とを備え、
前記電池は、前記地中埋設部の内部であって、前記地中埋設部が地中に埋設されたとき地中に位置する所に、配置されており、
前記地中埋設部は、地中に埋設されたとき地中深さ方向に延びるように形成された、筒状部を有しており、
前記電池は、前記筒状部の内部に配置されており、かつ、前記筒状部の横断面において、前記筒状部の内壁面の一部の領域に寄った位置に、配置されており、
前記筒状部は、前記電池が寄った前記一部の領域における肉厚が、他の領域の肉厚よりも薄く形成されている
ことを特徴とする圃場観測装置。
A field observation device for observing a field environment,
A sensor for measuring a predetermined physical quantity relating to the field environment;
An apparatus main body provided with at least a part of a processing unit for processing the output of the sensor;
Provided integrally with the device main body, and embedded underground portion used by being embedded in the ground,
A battery for supplying power to the sensor and the processing unit,
The battery is disposed inside the underground portion, where the underground portion is located in the ground when the underground portion is embedded in the ground.
The underground buried portion has a tubular portion formed so as to extend in the underground depth direction when buried in the underground,
The battery is disposed inside the tubular portion, and is disposed at a position near a partial region of the inner wall surface of the tubular portion in a cross section of the tubular portion,
The field observation apparatus according to claim 1, wherein the cylindrical portion is formed so that a thickness in the partial area where the battery is approached is thinner than a thickness in other areas.
圃場の環境を観測する圃場観測装置であって、
圃場の環境に関する所定の物理量を測定するセンサと、
前記センサの出力を処理する処理部の少なくとも一部が設けられた、装置本体と、
前記装置本体と一体に設けられており、地中に埋設して用いられる地中埋設部と、
前記センサおよび前記処理部に電力を供給する電池とを備え、
前記電池は、前記地中埋設部の内部であって、前記地中埋設部が地中に埋設されたとき地中に位置する所に、配置されており、
前記地中埋設部は、地中に埋設されたとき地中深さ方向に延びるように形成された、筒状部を有しており、
前記電池は、前記筒状部の内部に配置されており、かつ、前記筒状部の内壁面に固定された保持部に、収納されており、
前記保持部の内部は、前記電池を覆うように、充填材が設けられている
ことを特徴とする圃場観測装置。
A field observation device for observing a field environment,
A sensor for measuring a predetermined physical quantity relating to the field environment;
An apparatus main body provided with at least a part of a processing unit for processing the output of the sensor;
Provided integrally with the device main body, and embedded underground portion used by being embedded in the ground,
A battery for supplying power to the sensor and the processing unit,
The battery is disposed inside the underground portion, where the underground portion is located in the ground when the underground portion is embedded in the ground.
The underground buried portion has a tubular portion formed so as to extend in the underground depth direction when buried in the underground,
The battery is disposed inside the cylindrical part, and is housed in a holding part fixed to the inner wall surface of the cylindrical part,
The field observation device according to claim 1, wherein a filler is provided inside the holding unit so as to cover the battery.
請求項2記載の圃場観測装置において、
前記地中埋設部は、前記筒状部の先に、前記センサを収納するセンサ収納体を備えており、
前記センサ収納体の内部は、前記センサを覆うように、充填材が設けられており、
前記保持部の内部の充填材と前記センサ収納体の内部の充填材とが一体になるように、前記筒状部の内部の少なくとも一部に、充填材が設けられている
ことを特徴とする圃場観測装置。
In the field observation device according to claim 2 ,
The underground portion includes a sensor storage body that stores the sensor at the tip of the cylindrical portion,
The inside of the sensor housing is provided with a filler so as to cover the sensor,
The filler is provided in at least a part of the inside of the cylindrical portion so that the filler in the holding portion and the filler in the sensor housing are integrated. Field observation device.
圃場の環境を観測する圃場観測装置であって、
圃場の環境に関する所定の物理量を測定するセンサと、
前記センサの出力を処理する処理部の少なくとも一部が設けられた、装置本体と、
前記装置本体と一体に設けられており、地中に埋設して用いられる地中埋設部と、
前記センサおよび前記処理部に電力を供給する電池とを備え、
前記電池は、前記地中埋設部の内部であって、前記地中埋設部が地中に埋設されたとき地中に位置する所に、配置されており、
前記地中埋設部は、地中に埋設されたとき地中深さ方向に延びるように形成された、筒状部を有しており、
前記電池は、前記筒状部の内部に配置されており、かつ、前記装置本体に設置され、前記筒状部の内部に延びるように構成された保持部に、収納される
ことを特徴とする圃場観測装置。
A field observation device for observing a field environment,
A sensor for measuring a predetermined physical quantity relating to the field environment;
An apparatus main body provided with at least a part of a processing unit for processing the output of the sensor;
Provided integrally with the device main body, and embedded underground portion used by being embedded in the ground,
A battery for supplying power to the sensor and the processing unit,
The battery is disposed inside the underground portion, where the underground portion is located in the ground when the underground portion is embedded in the ground.
The underground buried portion has a tubular portion formed so as to extend in the underground depth direction when buried in the underground,
The battery is disposed inside the cylindrical part, and is housed in a holding part that is installed in the apparatus main body and configured to extend inside the cylindrical part. Field observation device.
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