特許 7041897 土壌状態量検出センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-16

(45)【発行日】2022-03-25

(54)【発明の名称】土壌状態量検出センサ

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/00 20060101AFI20220317BHJP

   G01N 27/22 20060101ALI20220317BHJP

【ＦＩ】

G01N27/00 B

G01N27/22 C

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018238609

(22)【出願日】2018-12-20

(65)【公開番号】P2020101406

(43)【公開日】2020-07-02

【審査請求日】2021-01-18

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３０年度 国立研究開発法人科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業統括実施型研究（ＥＲＡＴＯ）「川原万有情報網プロジェクト」 産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(73)【特許権者】

【識別番号】518453523

【氏名又は名称】株式会社センスプラウト

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】特許業務法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】繁田 亮

(72)【発明者】

【氏名】川原 圭博

(72)【発明者】

【氏名】大山 一仁

(72)【発明者】

【氏名】千葉 真英

【審査官】田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１５１０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０３０２８７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０００－０１９１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９１６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７０９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】Yuki Kojima，Low-Cost Soil Moisture Profile Probe Using Thin-Film Capacitors and a Capacitive Touch Sensor，Sensors，2016年，Vol.16 No.1292，pp.1-14

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２７／００－２７／２４

Ａ０１Ｇ ７／００－７／０６

Ａ０１Ｇ ２７／００－２７／０６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

土壌の状態量を検出するためのセンサ電極が表面に取り付けられて棒状または長板状となるように形成されたセンサ部材と、前記センサ電極により検出される電気的物理量に基づいて土壌の状態量を検出するソフトウエアが組み込まれていると共に前記センサ部材の端部に着脱自在の制御装置と、を備える土壌状態量検出センサであって、
前記センサ部材の端部には、前記センサ部材が検出する土壌の状態量を識別するための識別端子と前記センサ電極に接続された検出用端子とが端部側からこの順に取り付けられており、
前記制御装置の前記センサ部材の端部との着脱部には、前記センサ部材と半係合の状態のときには前記識別端子と接触し、前記センサ部材と完全係合の状態のときには前記検出用端子と接触する接触端子が取り付けられている、
ことを特徴とする土壌状態量検出センサ。

【請求項2】

請求項１記載の土壌状態量検出センサであって、
前記センサ部材の識別端子は、前記センサ電極に対応する端子間で少なくとも二つ以上の電気的物理量となるように電気的に構成されており、
前記制御装置は、前記識別端子の前記センサ電極に対応する端子間の電気的物理量に基づいて前記センサ部材が検出する土壌の状態量を識別する、
土壌状態量検出センサ。

【請求項3】

請求項１または２記載の土壌状態量検出センサであって、
前記制御装置の着脱部は、前記センサ部材の端部を差し込む差込孔が形成されており、
前記半係合の状態は、前記センサ部材の端部を前記差込孔の途中まで差し込んだ状態であり、
前記完全係合の状態は、前記センサ部材の端部を前記差込孔の最奥部まで差し込んだ状態である、
土壌状態量検出センサ。

【請求項4】

請求項３記載の土壌状態量検出センサであって、
前記センサ部材の前記端部には、第１センサ側係合部と、第２センサ側係合部と、が端部側からこの順に設けられており、
前記制御装置の前記着脱部には、前記半係合の状態のときに前記第１センサ側係合部と係合すると共に前記完全係合の状態のとき前記第２センサ側係合部と係合する第１制御装置側係合部と、前記完全係合の状態のときに前記第１センサ側係合部に係合する第２制御装置側係合部と、が設けられている、
土壌状態量検出センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、土壌状態量検出センサに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の土壌状態量検出センサとしては、棒状のパイプの表面に静電容量を測定するためのセンサ電極が形成されたセンサ部材と、このセンサ部材の頂部に取り付ける制御装置と、からなるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。制御装置は、センサ電極の静電容量に基づいて土壌水分量（体積水分率）を演算するプログラムを記憶する制御部や、無線通信するための通信モジュール、センサ電極や制御部、通信モジュールへの電力供給を行なうバッテリなどを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１５１０４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

土壌状態量検出センサは、センサ部材のセンサ電極の印刷パターンを変更すると共に、制御装置のセンサ電極により検出される電気的物理量に対する演算プログラムを変更することにより、土壌水分量（体積含水率）や、土壌温度、土壌の電気伝導率、土壌マトリックポテンシャル、水田などの水位などを検出することができる。このため、センサ部材の制御装置を取り付ける部分を共通にすれば検出する土壌状態量が異なるセンサ部材に同一の制御装置を取り付けることができるが、センサ部材がどの土壌状態量を検出するものであるかによってプログラムを変更する必要がある。

【0005】

本発明の土壌状態量検出センサは、センサ部材に制御装置を取り付ける際に制御装置によってセンサ部材により検出する土壌状態量を識別することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の土壌状態量検出センサは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明の土壌状態量検出センサは、
土壌の状態量を検出するためのセンサ電極が表面に取り付けられて棒状または長板状となるように形成されたセンサ部材と、前記センサ電極により検出される電気的物理量に基づいて土壌の状態量を検出するソフトウエアが組み込まれていると共に前記センサ部材の端部に着脱自在の制御装置と、を備える土壌状態量検出センサであって、
前記センサ部材の端部には、前記センサ部材が検出する土壌の状態量を識別するための識別端子と前記センサ電極に接続された検出用端子とが端部側からこの順に取り付けられており、
前記制御装置の前記センサ部材の端部との着脱部には、前記センサ部材と半係合の状態のときには前記識別端子と接触し、前記センサ部材と完全係合の状態のときには前記検出用端子と接触する接触端子が取り付けられている、
ことを特徴とする。

【0008】

この本発明の土壌状態量検出センサでは、土壌の状態量を検出するためのセンサ電極が表面に取り付けられて棒状または長板状となるように形成されたセンサ部材と、センサ電極により検出される電気的物理量に基づいて土壌の状態量を検出するソフトウエアが組み込まれていると共にセンサ部材の端部に着脱自在の制御装置と、を備える。そして、センサ部材の端部には、センサ部材が検出する土壌の状態量を識別するための識別端子とセンサ電極に接続された検出用端子とが端部側からこの順に取り付けられており、制御装置のセンサ部材の端部との着脱部には、センサ部材と半係合の状態のときには識別端子と接触し、センサ部材と完全係合の状態のときには検出用端子と接触する接触端子が取り付けられている。このため、半係合の状態のときにセンサ部材が検出する土壌の状態量を識別することができ、識別した土壌の状態量に応じたソフトウエアを選択することができる。即ち、センサ部材に制御装置を取り付ける際に制御装置によってセンサ部材により検出する土壌状態量を識別することができる。

【0009】

こうした本発明の土壌状態量検出センサにおいて、前記センサ部材の識別端子は、前記センサ電極に対応する端子間で少なくとも二つ以上の電気的物理量となるように電気的に構成されており、前記制御装置は、前記識別端子の前記センサ電極に対応する端子間の電気的物理量に基づいて前記センサ部材が検出する土壌の状態量を識別するものとしてもよい。例えば、センサ電極に対応する端子間が電気的に導通しているか否かの二つの電気的物理量により値１と値０とを識別するものとすれば、センサ電極に対応する端子の数だけのビット数でセンサ部材が検出する土壌の状態量を識別することができる。また、センサ電極に対応する端子間の静電容量を３段階以上異なるように設定すれば、一対の端子間だけで三つ以上のセンサ部材が検出する土壌の状態量を識別することができる。

【0010】

また、本発明の土壌状態検出センサにおいて、前記制御装置の着脱部は、前記センサ部材の端部を差し込む差込孔が形成されており、前記半係合の状態は、前記センサ部材の端部を前記差込孔の途中まで差し込んだ状態であり、前記完全係合の状態は、前記センサ部材の端部を前記差込孔の最奥部まで差し込んだ状態であるものとしてもよい。こうすれば、制御装置にセンサ部材を差し込むだけでセンサ部材が検出する土壌の状態量を識別することができる。

【0011】

この場合、前記センサ部材の前記端部には、第１センサ側係合部と、第２センサ側係合部と、が端部側からこの順に設けられており、前記制御装置の前記着脱部には、前記半係合の状態のときに前記第１センサ側係合部と係合すると共に前記完全係合の状態のとき前記第２センサ側係合部と係合する第１制御装置側係合部と、前記完全係合の状態のときに前記第１センサ側係合部に係合する第２制御装置側係合部と、が設けられているものとしてもよい。こうすれば、半係合の状態と完全係合の状態とをより確実に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態の土壌状態量検出センサ２０ａ～２０ｊを有する土壌管理システム１２の構成の概略を示す説明図である。

【図2】土壌状態量検出センサ２０の構成の概略を示す説明図である。

【図3】センサ部材２２と制御装置４０の図４におけるＣ－Ｄ断面から見た断面説明図である。

【図4】センサ部材２２と制御装置４０の図３におけるＡ－Ｂ断面から見た断面説明図である。

【図5】コネクタ４４とコネクタ２４とを完全係合の状態としたときの状態をＣ－Ｄ断面により説明する説明図である。

【図6】コネクタ４４とコネクタ２４とを完全係合の状態としたときの状態をＡ－Ｂ断面により説明する説明図である。

【図7】コネクタ４４とコネクタ２４とを半係合の状態としたときの状態をＣ－Ｄ断面により説明する説明図である。

【図8】コネクタ４４とコネクタ２４とを半係合の状態としたときの状態をＡ－Ｂ断面により説明する説明図である。

【図9】変形例のセンサ識別端子の接続状態と情報との関係の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、実施形態の土壌状態量検出センサ２０ａ～２０ｊを有する土壌管理システム１２の構成の概略を示す説明図である。実施形態の土壌状態量検出センサ２０ａ～２０ｊを有する土壌管理システム１２は、図示するように、ハウス１０内の土壌に差し込まれた複数の土壌状態量検出センサ２０ａ～２０ｊと、土壌を管理する管理用電子制御ユニット（以下、管理ＥＣＵという。）６０と、を備える。

【0014】

管理ＥＣＵ６０は、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、通信モジュール６２や図示しない出力ポートを備える。灌水ＥＣＵ６０は、複数の土壌状態量検出センサ２０ａ～２０ｊとの通信により土壌の各部の状態量を受信したり、土壌の各部の状態量に基づいて図示しない灌水装置を駆動制御したりして、土壌状態を管理する。

【0015】

図２は、土壌状態量検出センサ２０の構成の概略を示す説明図である。土壌状態量検出センサ２０は、複数種類のセンサ部材２２ａ～２２ｃのいずれかを制御装置４０に差し込んで構成される。

【0016】

センサ部材２２は、樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタラート(ＰＥＴ））により幅が５ｃｍ程度、長さが５０ｃｍ程度、厚みが５ｍｍ程度の長板状の板材に複数対の電極や配線などが印刷されて構成されている。センサ部材２２は、複数対の電極の印刷パターンを変更すると共に複数対の電極の電圧（或いは電流）に基づくソフトウエアを変更することにより、土壌水分量（体積含水率）を検出する水分量センサとして機能したり、土壌中の温度を検出する温度センサとして機能したり、土壌の電気伝導率を検出するセンサとして機能したり、土壌マトリックポテンシャルを検出するセンサとして機能したり、水田などの水位を検出する水位センサとして機能する。本明細書では、異なる種類のセンサ部材を表現するときには、センサ部材２２ａやセンサ部材２２ｂのように記載し、全体としてのセンサ部材を表現するときにはセンサ部材２２と記載する。センサ部２２の頂部（図中、上部）は、センサを識別するための複数のセンサ識別端子２５ａ～２５ｈや複数対の電極からの配線に接続された複数の接続端子２６ａ～２６ｈを有する雄型のコネクタ２４ａ～２４ｃとして構成されている。実施形態では、複数のセンサ識別端子２５ａ～２５ｈと複数の接続端子２６ａ～２６ｈは、同数で直線上に並ぶように且つ平行となるように形成されている。

【0017】

制御装置４０は、センシングに必要な電力や通信に必要な電力を供給するバッテリ４１と、センサ部材２２の種別を識別すると共に識別したセンサに必要なソフトウエアを起動してセンシングする制御部４２と、管理ＥＣＵ６０と通信する通信モジュール４３と、センサ部材２２のコネクタ２４を挿入して連結する雌型のコネクタ４４と、を備える。制御部４２は、小型のマイクロコンピュータにより構成されており、センサ部材２２の複数対の電極の電圧（或いは電流）に基づいて土壌水分量や土壌温度、土壌の電気伝導率、土壌マトリックポテンシャル、水位などを検出するためのソフトウエアを記憶している。センサ部材２２の識別は、センサ部材２２のコネクタ２４に印刷されたセンサ識別端子２５ａ～２５ｇの接続状態を読み込むことにより行なうことができる。

【0018】

図３は、センサ部材２２と制御装置４０の図４におけるＣ－Ｄ断面から見た断面説明図であり、図４は、センサ部材２２と制御装置４０の図３におけるＡ－Ｂ断面から見た断面説明図である。

【0019】

センサ部材２２のコネクタ２４には、複数のセンサ識別端子２５ａ～２５ｈと複数の接続端子２６ａ～２６ｈとが端部側からこの順に取り付けられている。複数のセンサ識別端子２５ａ～２５ｈと複数の接続端子２６ａ～２６ｈは、図中左から順に並んでいる。実施形態では、複数の接続端子２６ａ～２６ｇのうち両サイドの接続端子２６ａと接続端子２６ｈがセンサ部材２２の最下部に取り付けられた一対の電極に対する対の接続端子であり、その内側の接続端子２６ｂと接続端子２６ｇとがセンサ部材２２の最下部から２番目に取り付けられた一対の電極に対する対の接続端子であり、さらにその内側の接続端子２６ｃと接続端子２６ｆとがセンサ部材２２の最下部から３番目に取り付けられた一対の電極に対する対の接続端子であり、最も内側の接続端子２６ｄと接続端子２６ｅとがセンサ部材２２の最上部に取り付けられた一対の電極に対する対の接続端子である。複数のセンサ識別端子２５ａ～２５ｈは、複数の接続端子２６ａ～２６ｈと同様に、センサ識別端子２５ａとセンサ識別端子２５ｈ、センサ識別端子２５ｂとセンサ識別端子２５ｇ、センサ識別端子２５ｃとセンサ識別端子２５ｆ、センサ識別端子２５ｄとセンサ識別端子２５ｅとが対をなす。図３に示すように、実施形態では、センサ識別端子２５ａとセンサ識別端子２５ｈおよびセンサ識別端子２５ｃとセンサ識別端子２５ｆは電気的に接続されており、センサ識別端子２５ｂとセンサ識別端子２５ｇおよびセンサ識別端子２５ｄとセンサ識別端子２５ｅは電気的に接続されていない。

【0020】

また、コネクタ２４の複数のセンサ識別端子２５ａ～２５ｈや複数の接続端子２６ａ～２６ｈが取り付けられた反対側の面の複数の接続端子２６ａ～２６ｈより図中下側の両サイドには、矩形の凹部として一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂと一対の第２センサ側係合部２８ａ，２８ｂとが形成されている。一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂと一対の第２センサ側係合部２８ａ，２８ｂは同一形状として形成されている。

【0021】

制御装置４０のコネクタ４４には、複数のセンサ識別端子２５ａ～２５ｇや複数の接続端子２６ａ～２６ｇと接触整合する複数の接続端子４５ａ～４５ｈが取り付けられている。複数の接続端子４５ａ～４５ｈは、図４に示すように、下に凸となる形状に形成されている。実施形態では、複数の接続端子４５ａ～４５ｈのうち両サイドの接続端子４５ａと接続端子４５ｈがコネクタ２４の接続端子２６ａと接続端子２６ｈに接続されてセンサ部材２２の最下部に取り付けられた一対の電極に電圧（或いは電流）を供給する対の接続端子であり、その内側の接続端子４５ｂと接続端子４５ｇがコネクタ２４の接続端子２６ｂと接続端子２６ｇに接続されてセンサ部材２２の最下部から２番目に取り付けられた一対の電極に電圧（或いは電流）を供給する対の接続端子である。更に、その内側の接続端子４５ｃと接続端子４５ｆがコネクタ２４の接続端子２６ｃと接続端子２６ｆに接続されてセンサ部材２２の最下部から３番目に取り付けられた一対の電極に電圧（或いは電流）を供給する対の接続端子であり、最も内側の接続端子４５ｄと接続端子４５ｅがコネクタ２４の接続端子２６ｄと接続端子２６ｅに接続されてセンサ部材２２の最上部に取り付けられた一対の電極に電圧（或いは電流）を供給する対の接続端子である。

【0022】

また、コネクタ４４の端部側の両サイドには、一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂや一対の第２センサ側係合部２８ａ，２８ｂと係合可能な矩形の凸部形状の一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂと一対の第２制御装置側係合部４８ａ，４８ｂとが形成されている。一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂおよび一対の第２制御装置側係合部４８ａ，４８ｂは、図４に示すように、矩形の凹部の表面に図中上に凸形状の爪状に形成されている。コネクタ４４の最奥部の両サイドの外壁の内側にはセンサ部材２２を差し込んだときにそれ以上の挿入を規制するためのストッパ４９ａ，４９ｂが形成されている。

【0023】

図５は、制御装置４０のコネクタ４４にセンサ部材２２のコネクタ２４をストッパ４９ａ，４９ｂまで差し込んだ状態（完全係合の状態）としたときの状態をＣ－Ｄ断面により説明する説明図であり、図６は、完全係合の状態としたときの状態をＡ－Ｂ断面により説明する説明図である。完全係合の状態では、制御装置４０のコネクタ４４の複数の接続端子４５ａ～４５ｈがセンサ部材２２のコネクタ２４の複数の接続端子２６ａ～２６ｈに接触整合する。このとき、コネクタ４４の一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂはコネクタ２４の一対の第２センサ側係合部２８ａ，２８ｂと係合し、コネクタ４４の一対の第２制御装置側係合部４８ａ，４８ｂはコネクタ２４の一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂと係合する。即ち、制御装置４０のコネクタ４４の複数の接続端子４５ａ～４５ｈがセンサ部材２２のコネクタ２４の複数の接続端子２６ａ～２６ｈに接触整合するときに一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂと一対の第２センサ側係合部２８ａ，２８ｂとが係合すると共に一対の第２制御装置側係合部４８ａ，４８ｂと一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂとが係合するように、一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂおよび一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂと一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂおよび一対の第２センサ側係合部２８ａ，２８ｂとが形成されている。

【0024】

この完全係合の状態（図５および図６の状態）で、制御装置４０において各対の接続端子（４５ａと４５ｈ、４５ｂと４５ｇ、４５ｃと４５ｆ、４５ｄと４５ｅ）に電圧（或いは電流）を作用させると、センサ部材２２の複数対の電極に電圧（或いは電流）を作用させることができ、その複数対の電極の電圧（或いは電流）に基づいて対応する土壌状態量を検出することができる。

【0025】

図７は、制御装置４０のコネクタ４４にセンサ部材２２のコネクタ２４を途中まで差し込んだ状態（半係合の状態）としたときの状態をＣ－Ｄ断面により説明する説明図であり、図８は、半係合の状態としたときの状態をＡ－Ｂ断面により説明する説明図である。半係合の状態では、制御装置４０のコネクタ４４の複数の接続端子４５ａ～４５ｈがセンサ部材２２のコネクタ２４の複数のセンサ識別端子２５ａ～２５ｈに接触整合する。このとき、コネクタ４４の一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂはコネクタ２４の一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂと係合する。即ち、制御装置４０のコネクタ４４の複数の接続端子４５ａ～４５ｈがセンサ部材２２のコネクタ２４の複数のセンサ識別端子２５ａ～２５ｈに接触整合するときに一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂと一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂとが係合するように、一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂと一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂとが形成されている。なお、この半係合の状態では、一対の第２制御装置側係合部４８ａ，４８ｂは、センサ部材２２のコネクタ２４に押し潰された状態となる。

【0026】

この半係合の状態（図５および図６の状態）で、制御装置４０において各対の接続端子（４５ａと４５ｈ、４５ｂと４５ｇ、４５ｃと４５ｆ、４５ｄと４５ｅ）に電圧（或いは電流）を作用させると、上述したように、センサ識別端子２５ａとセンサ識別端子２５ｈおよびセンサ識別端子２５ｃとセンサ識別端子２５ｆは電気的に接続されており、センサ識別端子２５ｂとセンサ識別端子２５ｇおよびセンサ識別端子２５ｄとセンサ識別端子２５ｅは電気的に接続されていないから、制御装置４０側の接続端子４５ｂと接続端子４５ｇおよび接続端子４５ｄと接続端子４５ｅは通電し、接続端子４５ａと接続端子４５ｈおよび接続端子４５ｃと接続端子４５ｆは通電しない。いま、各対の接続端子（４５ａと４５ｈ、４５ｂと４５ｇ、４５ｃと４５ｆ、４５ｄと４５ｅ）のうち通電している接続端子では値１、通電していない接続端子では値０とすれば、各対のセンサ識別端子（２５ａと２５ｈ、２５ｂと２５ｇ、２５ｃと２５ｆ、２５ｄと２５ｅ）の接続の有無により４ビット（１６通り）の情報を得ることができる。実施形態では、複数の土壌状態量のうちいずれの土壌状態量を検出するセンサ部材であるかをセンサ識別端子２５ａ～２５ｈの接続の有無により予め定めておき、半係合の状態のときに制御装置４０でこの情報を読み込み、制御装置４０の制御部４２に記憶された各土壌状態量のプログラムから情報に基づいてプログラムを選択し、選択した土壌状態量検出センサとして機能させる。例えば、土壌水分量を検出する場合、センサ識別端子２５ａ～２５ｈによる４ビットの情報として「１０１０」と定め、土壌水分量を検出するための複数対の電極の印刷パターンを施したセンサ部材２２のコネクタ２４のセンサ識別端子２５ａ～２５ｈのうちセンサ識別端子２５ａとセンサ識別端子２５ｈおよびセンサ識別端子２５ｃとセンサ識別端子２５ｆについては電気的に接続し、センサ識別端子２５ｂとセンサ識別端子２５ｇおよびセンサ識別端子２５ｄとセンサ識別端子２５ｅについては電気的に接続しないものとする。そして、制御装置４０のコネクタ４４にセンサ部材２２のコネクタ２４を半係合の状態となるまで差し込んだときに、制御装置４０側で４ビットの情報として「１０１０」を読み込み、予め記憶しておいたプログラムのうち「１０１０」に対応する土壌水分量を検出するためのプログラムを選択する。そして、制御装置４０のコネクタ４４にセンサ部材２２のコネクタ２４を完全係合の状態となるまで差し込めば、土壌状態量検出センサ２０は土壌水分量検出センサとして機能する。

【0027】

以上説明した実施形態の土壌状態量検出センサ２０では、複数対の電極の印刷パターンの異なるセンサ部材２２に対してコネクタ２４のセンサ識別端子２５ａ～２５ｈによる４ビットの情報が異なるように設定し、これを半係合の状態のときに制御装置４０側で読み込み、予め記憶しておいた土壌状態量毎のプログラムのうち４ビットの情報に対応するプログラムを選択することにより、完全係合の状態としたときに、４ビットの情報に基づく土壌状態量を検出するセンサとして機能させることができる。即ち、制御装置４０のコネクタ４４にセンサ部材２２のコネクタ２４を差し込むだけでセンサ部材２２が検出する土壌状態量を識別し、その識別した土壌状態量を検出するセンサとして機能させることができる。制御装置４０は、各土壌状態量のプログラムを記憶しているから、複数のセンサ部材２２ａ～２２ｃに対して用いることができる。

【0028】

実施形態の土壌検出量検出センサ２０では、センサ識別端子２５ａ～２５ｈによる４ビットの情報によりセンシングする土壌状態量を識別するものとしたが、３ビット以下の情報や５ビット以上の情報によりセンシングする土壌状態量を識別するものとしてもよい。

【0029】

実施形態の土壌検出量検出センサ２０では、各対のセンサ識別端子（２５ａと２５ｈ、２５ｂと２５ｇ、２５ｃと２５ｆ、２５ｄと２５ｅ）の接続の有無により４ビットの情報によりセンシングする土壌状態量を識別するものとしたが、各対のセンサ識別端子（２５ａと２５ｈ、２５ｂと２５ｇ、２５ｃと２５ｆ、２５ｄと２５ｅ）の静電容量の相違に基づく情報によりセンシングする土壌状態量を識別するものとしてもよい。例えば、図９に示すように、一対のセンサ識別端子の接続状態として、絶縁状態、一対の電極による状態、２対の電極による状態、接続状態とすると、その静電容量は、値０、小、大、無限大となるから、これに０，１，２，３を割り当てることにより、一対のセンサ識別端子により４個を識別することができるから、４対のセンサ識別端子では４⁴個を識別することができる。

【0030】

実施形態の土壌検出量検出センサ２０では、制御装置４０のコネクタ４４の複数の接続端子４５ａ～４５ｈがセンサ部材２２のコネクタ２４の複数のセンサ識別端子２５ａ～２５ｈに接触整合する半係合の状態でコネクタ４４の一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂとコネクタ２４の一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂとが係合し、完全係合の状態で一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂと一対の第２センサ側係合部２８ａ，２８ｂとが係合し、コネクタ４４の複数の接続端子４５ａ～４５ｈがコネクタ２４の複数の接続端子２６ａ～２６ｈに接触整合する完全係合の状態でコネクタ４４の一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂとコネクタ２４の一対の第２センサ側係合部２８ａ，２８ｂとが係合すると共にコネクタ４４の一対の第２制御装置側係合部４８ａ，４８ｂとコネクタ２４の一対の第１センサ側係合部２７ａ，２７ｂとが係合するように、コネクタ４４に一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂと一対の第２制御装置側係合部４８ａ，４８ｂとを形成すると共に、コネクタ２４に一対の第１制御装置側係合部４７ａ，４７ｂと一対の第２センサ側係合部２８ａ，２８ｂとを形成した。しかし、完全係合のときに整合する係合部だけを形成するものとしてもよいし、こうした係合部を形成しないものとしてもよい。

【0031】

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0032】

本発明は、土壌状態量検出センサの製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0033】

１０ ハウス、１２ 土壌管理システム、２０，２０ａ～２０ｊ 土壌状態量検出センサ、２２，２２ａ～２２ｃ センサ部材、２４，２４ａ～２４ｃ コネクタ、２５ａ～２５ｈ センサ識別端子、２６ａ～２６ｈ 接続端子、２７ａ，２７ｂ 第１センサ側係合部、２８ａ，２８ｂ 第２センサ側係合部、４０ 制御装置、４１ バッテリ、４２ 制御部、４３ 通信モジュール、４４ コネクタ、４５ａ～４５ｈ 接続端子、４７ａ，４７ｂ 第１制御装置側係合部、４８ａ，４８ｂ 第２制御装置側係合部、４９ａ，４９ｂ ストッパ、６０ 管理用電子制御ユニット（管理ＥＣＵ）、６２ 通信モジュール。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】