JP2021031913A - 農業用排水装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】仕切体が耕作土で固まることに起因する動作不良を低減できる農業用排水装置を提供する。【解決手段】農業用排水装置は、上下動することで排水高さを設定可能な仕切体を備える排水部と、仕切体を上下動させる電動アクチュエータとを備える。アクチュエータ制御部は、排水高さの設定変更に基づいて仕切体を移動させる動作(Ｓ７)とは別に、間欠的に、仕切体を設定位置から移動させて設定位置に戻す変位動作(Ｓ１１,Ｓ１３)を電動アクチュエータに実行させる。【選択図】図６

Description

この発明は、農業用排水装置およびその制御方法に関し、特にたとえば、圃場からの排水を制御する農業用排水装置およびその制御方法に関する。

従来の農業用排水装置を備える圃場水管理システム（給排水システム）の一例が特許文献１に開示される。特許文献１の技術では、給水バルブおよび排水部（落水口）のそれぞれに、これらの可動部を駆動する電動アクチュエータを取り付けることで、圃場の用水管理を遠隔操作または自動制御で行うことを可能としている。

特開２０１７−１９３９１４号公報

水稲の用水管理においては、主として給水バルブからの給水量を制御することで圃場の水位を所望高さに保つので、排水部を稼働させる頻度は低い。このため、排水部の可動部である仕切体が耕作土で固まり、農業用排水装置に動作不良が起こり易いという問題がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、農業用排水装置およびその制御方法を提供することである。

この発明の他の目的は、仕切体が耕作土で固まることに起因する動作不良を低減できる、農業用排水装置およびその制御方法を提供することである。

第１の発明は、圃場からの排水を制御する農業用排水装置であって、上下動することで排水高さを設定可能な仕切体を備える排水部、仕切体を上下動させる駆動機構を備える電動アクチュエータ、および電動アクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部を備え、アクチュエータ制御部は、排水高さの指定に基づいて仕切体が所定の設定位置に固定されている際に、排水高さの設定変更に基づいて仕切体を移動させる動作とは別に、間欠的に、当該仕切体を設定位置から移動させて当該設定位置に戻す変位動作を電動アクチュエータに実行させる、農業用排水装置である。

第１の発明では、農業用排水装置は、圃場からの排水を制御する装置であって、排水高さを設定可能な仕切体を備える落水口などの排水部と、仕切体を上下動させる駆動機構を備える電動アクチュエータとを備える。電動アクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部は、排水高さの設定変更に基づいて仕切体を移動させる動作とは別に、間欠的に、たとえば１日に１回などの設定時間がくるごとに、仕切体を設定位置から移動させて設定位置に戻す変位動作を電動アクチュエータに実行させる。

第１の発明によれば、仕切体を移動させて元の位置に戻す変位動作を間欠的に実行するので、仕切体が耕作土で固まることに起因する農業用排水装置の動作不良を低減できる。

第２の発明は、第１の発明に従属し、アクチュエータ制御部は、電動アクチュエータに変位動作を実行させるとき、仕切体の可動域の全域に亘って仕切体を上下動させるように当該電動アクチュエータを制御する。

第２の発明によれば、可動域の全域に亘って仕切体を上下動させるので、仕切体が耕作土で固まることをより好適に防止できる。

第３の発明は、第１の発明に従属し、アクチュエータ制御部は、電動アクチュエータに変位動作を実行させるとき、仕切体を設定位置から上方向にだけ移動させた後、当該設定位置に戻すように電動アクチュエータを制御する。

第３の発明によれば、設定位置よりも上側において仕切体を変位させるので、圃場に溜めた用水の流出を防止しつつ、仕切体が耕作土で固まることを防止できる。

第４の発明は、第１の発明に従属し、アクチュエータ制御部は、電動アクチュエータに変位動作を実行させるとき、仕切体を設定位置から上下の所定範囲に移動させた後、当該設定位置に戻すように当該電動アクチュエータを制御する。

第４の発明によれば、設定位置から上下の所定範囲にだけ仕切体を移動させるので、圃場に溜めた用水の流出を抑制しつつ、仕切体が耕作土で固まることを防止できる。

第５の発明は、上下動することで排水高さを設定可能な仕切体を備える排水部と、仕切体を上下動させる駆動機構を備える電動アクチュエータとを備える農業用排水装置の制御方法であって、排水高さの指定に基づいて仕切体が所定の設定位置に固定されている際に、排水高さの設定変更に基づいて仕切体を移動させる動作とは別に、間欠的に、当該仕切体を設定位置から移動させて当該設定位置に戻す変位動作を当該電動アクチュエータに実行させる、農業用排水装置の制御方法である。

第５の発明によれば、第１の発明と同様の作用効果を奏し、仕切体が耕作土で固まることに起因する農業用排水装置の動作不良を低減できる。

この発明によれば、仕切体を移動させて元に戻す変位動作を間欠的に実行するので、仕切体が耕作土で固まってしまうことに起因する農業用排水装置の動作不良を低減できる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例である農業用排水装置を用いた圃場水管理システムを示す図解図である。 農業用排水装置の内部構造を示す図解図である。 農業用排水装置が備える電動アクチュエータの内部構造を示す図解図である。 農業用排水装置が備えるアダプタを示す図解図である。 電動アクチュエータの電気的構成を示すブロック図である。 農業用排水装置において実行される仕切体の移動制御処理の一例を示すフロー図である。

図１を参照して、この発明の一実施例である農業用排水装置１０（以下、単に「排水装置１０」と言う。）は、圃場１０２からの排水を制御する装置であって、落水口などの排水部１２と、排水部１２に取り付けられる電動アクチュエータ１４とを備える。この実施例では、排水装置１０は、圃場１０２への給水を制御する農業用給水装置２０（以下、単に「給水装置２０」と言う。）と共に、圃場水管理システム１００（以下、単に「システム１００」と言う。）を構成する。

先ず、排水装置１０の具体的な説明の前に、システム１００について簡単に説明する。図１に示すように、システム１００は、排水装置１０と給水装置２０とを備える。システム１００は、排水装置１０および給水装置２０のそれぞれに設けられる電動アクチュエータ１４,２４を用いて、圃場１０２の用水管理（給排水）を遠隔操作または予め記憶されたプログラムに基づく自動制御などによって行う。

給水装置２０は、圃場１０２への給水を制御するための装置であって、給水栓（給水バルブ）２２と電動アクチュエータ２４とを備える。この実施例では、給水栓２２として、一般的に広く普及している、弁軸の軸回転に伴い弁軸及び弁体が上下動する方式の給水栓を用いている。また、電動アクチュエータ２４としては、後述する排水装置１０が備える電動アクチュエータ１４と同様の構成のものが用いられる。給水栓２２は、たとえば給水桝１０４内に配置されて、用水パイプライン１０６から分岐して圃場１０２内まで延びる分岐管１０８の下流側端部に取り付けられる。そして、給水栓２２の上には、電動アクチュエータ２４が取り付けられ、この電動アクチュエータ２４によって給水栓２２の可動部（弁軸および弁体）が上下動される。

一方、排水装置１０は、圃場１０２からの排水を制御するための装置であって、排水部１２と電動アクチュエータ１４とを備える。この実施例では、排水部１２として、水位設定機能を有する落水口が用いられる。排水部１２は、たとえば排水桝１１０内に配置され、排水路１１２まで延びる排水管１１４の上流側端部に取り付けられる。そして、排水部１２には、後述するアダプタ１６を介して電動アクチュエータ１４が取り付けられ、この電動アクチュエータ１４によって排水部１２の仕切体３２が上下動される。なお、排水部１２および電動アクチュエータ１４を含む排水装置１０の具体的構成については後述する。

また、図示は省略するが、圃場１０２には、圃場水位を検出する超音波センサ等の水位センサ、気温を検出する温度センサ、気圧を検出する圧力センサ、土壌水分を検出する土壌水分センサ等のセンサ６８（図５参照）が適宜設けられる。各センサ６８は、配線などを介して電動アクチュエータ１４,２４と接続され、各センサ６８で検出された圃場水位や気温などのセンサ情報は、電動アクチュエータ１４,２４の制御部に入力される。ただし、全ての電動アクチュエータ１４,２４に対して同種のセンサが接続される必要はなく、接続されるセンサの種類および数などが電動アクチュエータ１４,２４によって異なっていてもよいし、排水装置１０および給水装置２０のいずれか一方が備える電動アクチュエータ１４,２４にのみ、センサを接続することもできる。

また、この実施例では、システム１００は、複数の耕作区を含むシステムとなっている。各耕作区に設置される排水装置１０および給水装置２０のそれぞれに取り付けられる電動アクチュエータ１４,２４は、特定小電力無線規格に従った無線通信方法によって中継機１２０と無線通信可能に接続される。そして、各電動アクチュエータ１４,２４は、この中継機１２０およびインターネット等のネットワークを経由して、ユーザが所有するスマートフォン、タブレット端末、ＰＤＡおよびＰＣのような遠隔操作端末と無線通信可能に接続される。

なお、この無線通信においては、クラウドコンピューティングを利用するとよい。たとえば、各電動アクチュエータ１４,２４で取得された情報（仕切体３２の設定位置および弁体の開度などの排水装置１０および給水装置２０の状態に関する情報、および圃場１０２の水位や気温などのセンサ情報など）をクラウドサーバに随時送信して記憶しておく。ユーザは、遠隔操作端末からクラウドサーバにアクセスすることで、各電動アクチュエータ１４,２４で取得された情報を確認し、遠隔操作端末を用いて各電動アクチュエータ１４,２４を遠隔操作することで、圃場１０２の用水管理を行うことができる。

以下、排水装置１０が備える排水部１２および電動アクチュエータ１４の構成について説明する。なお、上述のように、給水装置２０が備える電動アクチュエータ２４も電動アクチュエータ１４と同様の構成を有している。

図１および図２に示すように、排水部１２は、短円筒状のゴム製の受枠部材３０と、受枠部材３０に嵌入されて、受枠部材３０によって上下動可能に支持される円筒状の仕切体（堰体）３２とを備える。この仕切体３２の上端開口は、排水口として機能する。そして、仕切体３２に対して上下方向（軸方向）に力が加えられると、仕切体３２が上下動して、排水口が任意の高さに調整される。すなわち、排水部１２は、上下動することで排水高さを設定可能な仕切体３２を備える。

図２および図３に示すように、電動アクチュエータ１４は、排水部１２の仕切体３２を上下動させるための装置であって、円筒状の本体ケース４０を備える。本体ケース４０の大きさ、形状および材質などは、後述する内部機構を収容可能なものであれば特に限定されないが、この実施例では、呼び径が１５０ｍｍの硬質ポリ塩化ビニル製の短管および管継手を組み合わせることによって本体ケース４０を形成している。

本体ケース４０の上には、太陽電池パネル４２が着脱可能に取り付けられる。太陽電池パネル４２は、屈曲板状の保持体４４によって所定角度となるように支持される。

また、本体ケース４０の内部には、電子基板４６、アンテナ４８および蓄電池５０、並びにモータ５２およびメインギア５４等を含む駆動機構が収容される。電子基板４６には、ＣＰＵ９０およびメモリ９２等を含む制御部６４、および他の機器と無線通信を行うための無線通信部６６（図５参照）などが配設される。

蓄電池５０は、太陽電池パネル４２によって発電された電力を蓄電する。モータ５２は、蓄電池５０に蓄えられた電力によって駆動される。このモータ５２の出力軸５２ａの先端部には、小ギア５６が設けられており、メインギア５４は、この小ギア５６と連結されることで、モータ５２からの駆動力を受けて軸線回りに回転する。

この実施例では、モータ５２としてエンコーダ付きのモータが用いられる。モータ５２のエンコーダは、出力軸５２ａの回転方向および回転数に応じたパルス信号を制御部６４（ＣＰＵ９０）に出力する。制御部６４は、エンコーダから入力されたパルス信号、つまり出力軸５２ａの回転方向および回転数に基づいて、排水装置１０の仕切体３２の位置を算出する。すなわち、エンコーダは、仕切体３２の位置を検出する位置検出部として用いられる。ただし、位置検出部として機能するエンコーダは、必ずしもモータ５２に設けられる必要はなく、エンコーダをメインギア５４に設けて、メインギア５４の回転方向および回転数に基づいて、仕切体３２の位置を算出することもできる。

メインギア５４は、両ボス型のギアであり、メインギア５４の軸部には、略円柱状の回転軸５８が挿通される。この回転軸５８の下端部には、アダプタ１６の連結軸７４の上端部と連結されるカップリング部５８ａが形成される。また、メインギア５４の軸部の内周面には、軸方向に沿って延びるキー溝５４ａが形成され、回転軸５８の外周面には、キー溝５４ａと嵌合される滑りキー５８ｂが軸方向に沿って延びるように形成される。これによって、回転軸５８は、メインギア５４が回転すると共に回転し、かつメインギア５４の軸部に対して軸方向に摺動可能となる。

また、本体ケース４０の外側面には、手動（電動手動）でモータ５２を駆動させるための操作パネル６０が設けられる。操作パネル６０には、電源ボタン、上昇ボタンおよび下降ボタンなどの操作ボタン、並びに電動アクチュエータ１４の動作モード（遠隔モード、自動モードまたは手動モード等）を切り替えるための選択ボタン等が適宜設けられる。この操作パネル６０には、各センサ６８から延びる配線を接続するための接続端子なども設けられる。また、本体ケース４０の下端部には、回転軸５８などの動作確認および清掃などの維持管理作業を行うための点検口６２が形成される。

排水部１２に電動アクチュエータ１４を取り付ける際には、アダプタ１６が用いられる。上述のように、排水部１２の仕切体３２は、上下動可能に設けられているだけであり、それ自体は回転力を受けても上下動しない。このため、電動アクチュエータ１４の回転軸５８の回転力は、上下方向（軸方向）の力に変換して、仕切体３２に伝達する必要がある。そこで、ねじ機構によって上下動する可動部７６をアダプタ１６に設け、この可動部７６を介して回転軸５８と仕切体３２とを連結するようにしている。

具体的には、図２および図４に示すように、アダプタ１６は、排水桝１１０上に電動アクチュエータ１４を載置するための平板状の台座７０を備える。台座７０の中央部には、挿通孔が形成され、この挿通孔に円筒状の保持部７２が設けられる。この保持部７２には、電動アクチュエータ１４の回転軸５８と連結される連結軸７４の上部が回転可能に挿通される。また、連結軸７４の下部７４ａの外周面には、雄ねじが形成され、この連結軸７４の下部７４ａには、内周面に雌ねじが形成された円筒状の可動部７６が螺合されている。この可動部７６には、可動部７６に対して仕切体３２を連結固定するための固定部７８が設けられる。さらに、可動部７６が連結軸７４と共に回転（連れ回り）することを防止するための棒状の回り止め部８０が、固定部７８と台座７０とを連結するように設けられる。このようなアダプタ１６において、連結軸７４に対して軸線回りの回転力が加えられると、送りねじ機構によって可動部７６および固定部７８が上下動する。

アダプタ１６を用いて排水部１２に電動アクチュエータ１４を取り付けるときには、排水桝１１０の上端部に台座７０を取り付けると共に、仕切体３２に対して固定部７８の端部をボルト止めする。また、台座７０上に電動アクチュエータ１４を載置して台座７０と本体ケース４０の底壁とをボルト止めすると共に、連結軸７４の上端部を回転軸５８のカップリング部５８ａに対して回転不可に連結する。

図５は、電動アクチュエータ１４の電気的構成を示すブロック図である。電動アクチュエータ１４は、ＣＰＵ９０およびメモリ９２を含む制御部（アクチュエータ制御部）６４を備える。ＣＰＵ９０には、メモリ９２の他、モータ５２、操作パネル６０、無線通信部６６、センサ６８およびＲＴＣ９４等が接続される。

ＣＰＵ９０は、プロセッサとも呼ばれ、電動アクチュエータ１４（延いては排水装置１０）の全体制御を司る。メモリ９２は、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＨＤＤなどを包括的に示したものであり、電動アクチュエータ１４の動作を制御する制御プログラムを記憶したり、ＣＰＵ９０が動作する際のワークエリアとして機能したりする。

メモリ９２に記憶される制御プログラムには、外部機器との間でデータおよびコマンド等を送受信するための通信プログラム、エンコーダからの入力信号に基づき仕切体３２の位置を算出する位置算出プログラム、およびモータ５２を駆動制御して仕切体３２を所望位置に上下動させる移動制御プログラム等が含まれる。また、メモリ９２には、制御プログラムの実行に必要な仕切体３２の位置データ等のデータが記憶されたり、制御プログラムの実行に必要なタイマ（カウンタ）およびフラグが設けられたりする。

操作パネル６０は、手動（電動手動）による操作を受け付けるユーザインターフェイスであって、電源ボタン、仕切体３２を上下動させるための操作ボタン、および動作モード切り替えるための選択ボタン等を含む。無線通信部６６は、アンテナ４８を介して中継機１２０と無線通信し、この中継機１２０を経由してクラウドサーバおよびユーザが所有する遠隔操作端末などの外部機器と無線通信を行う。センサ６８は、圃場環境を測定するセンサの総称であり、水位センサ、温度センサ、圧力センサ、土壌水分センサ等を含む。ＲＴＣ（リアルタイムクロック）９４は、時間（西暦、月日および時刻（時分秒）を含む）をカウントする時計回路である。ＲＴＣ９４では、カレンダー機能によって曜日を知ることもできる。

このような排水装置１０では、たとえば、ユーザが遠隔操作端末を用いてクラウドサーバにアクセスし、排水部１２における排水高さ（仕切体３２の上端開口の高さ位置）を変更するための操作指示を送信すると、この操作指示に応じた制御信号がクラウドサーバから電動アクチュエータ１４に対して送信される。電動アクチュエータ１４のＣＰＵ９０は、受信した制御信号に応じてモータ５２を駆動させる。このモータ５２の駆動力は、メインギア５４に伝達されて、メインギア５４および回転軸５８が回転する。これにより、回転軸５８に固定的に連結されたアダプタ１６の連結軸７４に対して、回転力が付与される。連結軸７４に対して軸線回りの回転力が加えられると、連結軸７４と可動部７６との送りねじ機構によって可動部７６が上下動し、これに伴い、可動部７６に連結固定された仕切体３２が所定の高さ位置に移動される。

なお、給水装置２０においても同様に、ユーザが遠隔操作端末を用いて操作指示を送信すると、電動アクチュエータ２４のＣＰＵは、操作指示に応じてモータを駆動制御し、給水栓２２の弁体を全開位置および全閉位置などに移動させる。

上述のような排水装置１０および給水装置２０を備えるシステム１００を圃場１０２に導入することにより、圃場１０２の用水管理にかかる労力を大幅に低減できる。しかし、水稲の用水管理においては、給水装置２０の給水栓２２と比較して、排水装置１０の排水部１２を稼働させる頻度が低い。このため、受枠部材３０と仕切体３２との間に入り込んだ耕作土が固まることで仕切体３２が固定され（または動き難くなり）、排水装置１０に動作不良が生じてしまうという問題があった。

そこで、この実施例では、排水高さの指定に基づいて仕切体３２が所定の設定位置に固定されている際に、排水高さの設定変更に基づいて仕切体３２を移動させる動作とは別に、間欠的に、仕切体３２を設定位置から移動させて設定位置に戻す変位動作を電動アクチュエータ１４に実行させるようにした。

具体的には、ユーザ（またはシステム管理者）が「毎日１８時」などと予め設定した仕切体３２を上下動させる時間（日付および時刻）をメモリ９２等に記憶しておき、その設定時間がくるごとに、仕切体３２の可動域の全域に亘って仕切体３２が上下動するように電動アクチュエータ１４を作動させる。すなわち、仕切体３２を設定位置から上限位置（または下限位置）まで移動させた後、下限位置（または上限位置）まで移動させ、その後、設定位置に戻す。このように、仕切体３２の可動域の全域に亘って仕切体３２を間欠的に上下動させることで、受枠部材３０と仕切体３２との間に入り込んだ耕作土が固まることが適切に防止される。

なお、仕切体３２を上下動させる頻度は、特に限定されず、「毎週月曜日の９時」或いは「毎月１日の１８時」などと設定されても構わないが、耕作土によって仕切体３２が固まってしまうことを確実に防止するためには、１日に１回は仕切体３２を上下動させることが好ましい。

このような排水装置１０における動作は、電動アクチュエータ１４のＣＰＵ９０が、メモリ９２に記憶された制御プログラムを実行することによって実現される。図６は、ＣＰＵ９０による仕切体３２の移動制御処理の一例を示すフロー図である。

図６に示すように、この移動制御処理を開始すると、電動アクチュエータ１４のＣＰＵ９０は、先ず、ステップＳ１において、排水高さの指定に基づき仕切体３２を設定位置に固定する。たとえば、ユーザが排水部１２の排水高さを１５ｃｍとする旨の操作指示をクラウドサーバに送信すると、排水装置１０の電動アクチュエータ１４に制御信号が送信される。クラウドサーバからの制御信号を無線通信部６６が受信すると、ＣＰＵ９０は、その制御信号に基づいてモータ５２を駆動制御し、仕切体３２の上端開口の高さ位置が圃場１０２の地表面から１５ｃｍとなる位置まで仕切体３２を移動させ、この位置で仕切体３２を停止させる。次のステップＳ３では、仕切体３２の設定位置をメモリ９２等に記憶し、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、排水高さの設定変更があるかどうかを判断する。すなわち、クラウドサーバから排水部１２の排水高さを変更する旨の制御信号を受信したか否かを判断する。ステップＳ５で“Ｎ０”のとき、つまり排水高さの設定変更がない場合は、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ５で“ＹＥＳ”のとき、つまり排水高さの設定変更がある場合は、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、排水高さの設定変更に基づき、仕切体３２を移動させる。たとえば、排水高さを１０ｃｍとする旨の制御信号を無線通信部６６が受信すると、ＣＰＵ９０は、モータ５２を駆動制御して、仕切体３２をその位置まで移動させて停止させる。次のステップＳ９では、変更後の仕切体３２の設定位置をメモリ９２等に記憶し、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、設定時間になったかどうかを判断する。すなわち、ＣＰＵ９０は、ＲＴＣ９４等を参照して、メモリ９２等に記憶されている設定時間（たとえば１８時）になったかどうかを判断する。ステップＳ１１で“Ｎ０”のとき、つまり設定時間になっていない場合は、ステップＳ１５に進む。一方、ステップＳ１１で“ＹＥＳ”のとき、つまり設定時間になった場合は、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、仕切体３２の変位動作を実行する。すなわち、ＣＰＵ９０は、モータ５２に制御信号を送信してモータ５２を駆動制御し、仕切体３２を設定位置から上限位置まで移動させた後、下限位置まで移動させ、その後、設定位置に戻す。ステップＳ１３の処理が終了すると、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、この移動制御処理を終了するかどうかを判断する。たとえば、ＣＰＵ９０は、この仕切体３２の固化防止のための変位動作を使用しないモードに設定変更された場合に、この移動制御処理を終了すると判断する。ステップＳ１５で“Ｎ０”のとき、つまり移動制御処理を終了しない場合は、ステップＳ５に戻る。一方、ステップＳ１５で“ＹＥＳ”のときは、この移動制御処理を終了する。

以上のように、この実施例によれば、排水高さの設定変更に基づいて仕切体３２を移動させる動作とは別に、仕切体３２を設定位置から移動させて設定位置に戻す変位動作を電動アクチュエータ１４に間欠的に実行させるようにしたので、受枠部材３０と仕切体３２との間に入り込んだ耕作土が固まってしまうことが防止される。したがって、仕切体３２が耕作土で固まることに起因する排水装置１０の動作不良を低減できる。

また、この実施例によれば、仕切体３２の変位動作の際に、仕切体３２の可動域の全域に亘って仕切体３２を上下動させるので、仕切体３２の可動域の全域において耕作土の固化が防止され、仕切体３２が耕作土で固まることに起因する排水装置１０の動作不良をより好適に低減できる。

なお、上述の実施例では、電動アクチュエータ１４に仕切体３２の変位動作を実行させる際に、仕切体３２の可動域の全域に亘って仕切体３２を上下動させるように電動アクチュエータ１４を制御したが、仕切体の変位動作の具体的態様は、適宜変更可能である。

たとえば、電動アクチュエータ１４に仕切体３２の変位動作を実行させるとき、仕切体３２を設定位置から上方向にだけ（たとえば上限位置または上限位置の近傍まで）移動させた後、設定位置に戻すように電動アクチュエータ１４を制御することもできる。仕切体３２を下限位置まで移動させると、用水管理に影響を及ぼさない程度ではあるが、圃場１０２に溜めた用水が流出してしまう。しかし、仕切体３２を設定位置よりも上側において変位させることで、用水の流出を防止しつつ、仕切体３２が耕作土で固まることを防止できる。また、電動アクチュエータ１４の作動時間を短縮することもできる。

また、たとえば、電動アクチュエータ１４に仕切体３２の変位動作を実行させるとき、仕切体３２を設定位置から上下の所定範囲（たとえば可動域の半分の範囲）に移動させた後、設定位置に戻すように電動アクチュエータ１４を制御することもできる。これにより、用水の流出を低減しつつ、仕切体３２が耕作土で固まることを防止できる。また、電動アクチュエータ１４の作動時間を短縮することもできる。

さらに、たとえば、電動アクチュエータ１４に仕切体３２の変位動作を実行させるときには、水位センサからの水位情報に基づいて仕切体３２の下方への移動量を決定し、設定位置から下方へは、決定した移動量だけ仕切体３２を移動させることもできる。具体例を挙げると、仕切体３２の設定位置（上端開口の高さ位置）が地表面から１５ｃｍであり、水位センサによって検出された圃場水位が１０ｃｍである場合には、仕切体３２の設定位置から下方への移動量は、５ｃｍに決定するとよい。これにより、用水の流出を低減しつつ、仕切体３２が耕作土で固まることをより適切に防止できる。また、電動アクチュエータ１４の作動時間を短縮することもできる。

また、上述の実施例では、図６に示すＳ１１およびＳ１３において、電動アクチュエータ１４のＣＰＵ９０が設定時間になったかどうかを判断し、設定時間になったときに仕切体３２の変位動作を実行するようにした。しかし、図６に示すＳ１１およびＳ１３の処理は、クラウドサーバ（管理サーバ）からの指示に基づいてＣＰＵ９０が実行しても構わない。すなわち、クラウドサーバが、設定時間になったときに、仕切体３２の変位動作を実行するよう電動アクチュエータ１４に制御信号を送信し、電動アクチュエータ１４のＣＰＵ９０は、受信した制御信号に従ってモータ５２を駆動制御するようにしてもよい。

さらに、上述の実施例では、排水部１２として円筒状の仕切体３２を有する落水口を例示したが、排水部１２は、平板状の仕切体を有するものでも構わない。

さらにまた、上述の実施例では、仕切体３２を設定位置から移動させて設定位置に戻す変位動作を間欠的に電動アクチュエータ１４に実行させる制御方法を排水装置１０に適用したが、この制御方法を給水装置２０に応用することもできる。すなわち、給水栓２２の開度の設定変更に基づいて弁体を移動させる動作とは別に、間欠的に、弁体を設定位置から移動させて設定位置に戻す変位動作を電動アクチュエータ２４に実行させることもできる。

なお、上で挙げた寸法などの具体的数値および具体的形状などは、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。

１０ …農業用排水装置
１２ …排水部
１４,２４ …電動アクチュエータ
１６ …アダプタ
２０ …農業用給水装置
２２ …給水栓
３２ …仕切体
５２ …モータ
５４ …メインギア
５８ …回転軸
６４ …制御部
９０ …ＣＰＵ
９２ …メモリ

Claims (5)

1. 圃場からの排水を制御する農業用排水装置であって、
   上下動することで排水高さを設定可能な仕切体を備える排水部、
   前記仕切体を上下動させる駆動機構を備える電動アクチュエータ、および
   前記電動アクチュエータの動作を制御するアクチュエータ制御部を備え、
   前記アクチュエータ制御部は、排水高さの指定に基づいて前記仕切体が所定の設定位置に固定されている際に、前記排水高さの設定変更に基づいて前記仕切体を移動させる動作とは別に、間欠的に、当該仕切体を前記設定位置から移動させて当該設定位置に戻す変位動作を前記電動アクチュエータに実行させる、農業用排水装置。
2. 前記アクチュエータ制御部は、前記電動アクチュエータに前記変位動作を実行させるとき、前記仕切体の可動域の全域に亘って前記仕切体を上下動させるように当該電動アクチュエータを制御する、請求項１記載の農業用排水装置。
3. 前記アクチュエータ制御部は、前記電動アクチュエータに前記変位動作を実行させるとき、前記仕切体を前記設定位置から上方向にだけ移動させた後、当該設定位置に戻すように前記電動アクチュエータを制御する、請求項１記載の農業用排水装置。
4. 前記アクチュエータ制御部は、前記電動アクチュエータに前記変位動作を実行させるとき、前記仕切体を前記設定位置から上下の所定範囲に移動させた後、当該設定位置に戻すように当該電動アクチュエータを制御する、請求項１記載の農業用排水装置。
5. 上下動することで排水高さを設定可能な仕切体を備える排水部と、前記仕切体を上下動させる駆動機構を備える電動アクチュエータとを備える農業用排水装置の制御方法であって、
   排水高さの指定に基づいて前記仕切体が所定の設定位置に固定されている際に、前記排水高さの設定変更に基づいて前記仕切体を移動させる動作とは別に、間欠的に、当該仕切体を前記設定位置から移動させて当該設定位置に戻す変位動作を当該電動アクチュエータに実行させる、農業用排水装置の制御方法。

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