JP2020074716A - 産卵床対策システム - Google Patents

Abstract

【課題】人手によらず安定して産卵床を探したり駆除したりすることが可能な、産卵床対策システムを提供する。【解決手段】水上走行して所定のルートを移動する探査器２と、探査器２の位置を検出するＧＰＳアンテナ２３と、探査器２に設けられ水中に音波を送信して水中からの反射波を受信するソナー２５と、反射波に基づいて所定の産卵床Ｅの有無を解析する探査駆除サーバ４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、魚類等の産卵床を探したり駆除したりするための産卵床対策システムに関する。

近年、河川や湖沼などでは、絶滅が危惧される在来魚などの保全のために、外来種の成魚を駆除することが広く行われている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、外来種の成魚を駆除するだけでは、在来魚などを保全するのに十分でないことから、外来種の産卵床を駆除する重要性が説かれている。

従来、外来種の産卵床を駆除するには、河川などを目視で点検し、外来種の産卵床を見つけて卵を駆除する、という方法がとられていた。この際、２、３日に１回程度の頻度で全域にわたって産卵床を探したり、産卵から仔魚の浮上までの日数を考慮して週に１、２回程度の頻度で卵を駆除したりする必要があった。

特開２００５−２２９９４３号公報

しかしながら、従来の人による産卵床の探索と駆除では、多大な労力、費用と時間を要していた。特に、全域にわたって頻繁に産卵床を探したり、卵を駆除したりしなければならないため、多大な労力、費用と時間を要するばかりでなく、人手が足りずに実施困難な場合もあった。さらに、人の目視によって外来種の産卵床を見つけるため、人の技量、経験に依存し、外来種の産卵床を見逃してしまうおそれ（探索精度が低下するおそれ）があった。しかも、人が立ち入ることができない場所では、産卵床を探したり駆除したりすることができなかった。

そこで本発明は、人手によらず安定して産卵床を探したり駆除したりすることが可能な、産卵床対策システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、水上走行または飛行して、所定のルートを移動する探査移動体と、前記探査移動体の位置を検出する位置検出手段と、前記探査移動体に設けられ、水中に音波を送信して前記水中からの反射波を受信する探査手段と、前記反射波に基づいて所定の産卵床の有無を解析する解析手段と、を備えることを特徴とする産卵床対策システムである。

この発明によれば、探査移動体が所定のルートを移動すると、位置検出手段で探査移動体の位置が検出され、探査手段で水中に音波を送信して反射波を受信すると、反射波に基づいて解析手段で所定の産卵床の有無が解析される。このようにして、所定の産卵床の位置が取得される。

請求項２に記載の発明は、水上走行または飛行して、所定のルートを移動する探査移動体と、前記探査移動体の位置を検出する位置検出手段と、前記探査移動体に設けられ、水中を撮影する探査手段と、前記探査手段で撮影された画像に基づいて所定の産卵床の有無を解析する解析手段と、を備えることを特徴とする産卵床対策システムである。

請求項３に記載の発明は、水上走行または飛行して、所定のルートを移動する探査移動体と、前記探査移動体の位置を検出する位置検出手段と、前記探査移動体に設けられ、水中に音波を送信して前記水中からの反射波を受信する第１の探査手段と、水中を撮影する第２の探査手段と、前記反射波および前記第２の探査手段で撮影された画像の少なくとも一方に基づいて、所定の産卵床の有無を解析する解析手段と、を備えることを特徴とする産卵床対策システムである。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３に記載の産卵床対策システムにおいて、前記解析手段は、産卵床の周りを泳いでいる魚を判断材料とする、ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４に記載の産卵床対策システムにおいて、前記探査移動体は、所定時に前記所定のルートを移動して前記探査手段を作動させる、ことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、水上走行または飛行して移動する駆除移動体と、前記駆除移動体の位置を検出する位置検出手段と、前記駆除移動体が所定の場所に到着した際に、産卵床の駆除行為を行う駆除手段と、を備えることを特徴とする産卵床対策システムである。

この発明によれば、位置検出手段で駆除移動体の位置を検出しながら、駆除移動体が所定の場所に到着すると、駆除手段が稼働して産卵床の駆除行為が行われる。従って、到着場所に産卵床があると、駆除手段によって産卵床が駆除される。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の産卵床対策システムにおいて、前記駆除手段は、前記産卵床の卵を吸い上げて回収する、ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、探査移動体が所定のルートを移動しながら、探査手段で音波を送信して反射波を受信することで、所定の産卵床の位置が取得されるため、人手によらず自動で所定の産卵床を探すことが可能となる。この結果、産卵床を探すのに要する労力、費用と時間を著しく軽減することができるとともに、精度高く安定して産卵床を探すことが可能となり、さらには、人が立ち入ることができない場所でも、産卵床を探すことが可能となる。

同様に、請求項２に記載の発明によれば、探査移動体が所定のルートを移動しながら、探査手段で水中を撮影することで、所定の産卵床の位置が取得されるため、人手によらず自動で所定の産卵床を探すことが可能となる。この結果、産卵床を探すのに要する労力、費用と時間を著しく軽減することができるとともに、精度高く安定して産卵床を探すことが可能となり、さらには、人が立ち入ることができない場所でも、産卵床を探すことが可能となる。

同様に、請求項３に記載の発明によれば、請求項１、２と同様の効果が得られる。しかも、水底までの距離や水中の濁り具合などの探査環境に応じて、第１の探査手段と第２の探査手段とを使い分けることで、より適正に所定の産卵床を探すことが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、産卵床の周りを泳いでいる魚を判断材料とするため、所定の産卵床をより適正に判断することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、所定時に自動的に探査移動体が所定のルートを移動して産卵床の探査を行うため、適正な時期に頻繁に産卵床を探さなければならない場合であっても、適切かつ低費用で探査を行うことが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、産卵床がある所定の場所まで駆除移動体が移動して駆除手段が稼働することで、産卵床が駆除されるため、人手によらず自動で産卵床を駆除することが可能となる。この結果、産卵床を駆除するのに要する労力、費用と時間を著しく軽減することができるとともに、安定して産卵床を駆除することが可能となり、さらには、人が立ち入ることができない場所でも、産卵床を駆除することが可能となる。

請求項７に記載の発明によれば、産卵床の卵を吸い上げて回収して卵（産卵床）を駆除するため、より確実に卵を駆除することが可能となる。

この発明の実施の形態に係る産卵床対策システムを示す概略構成図である。 図１の産卵床対策システムの探査器を示す平面図（ａ）と正面図（ｂ）である。 図２の探査器が水に浮いている状態を示す正面図である。 図１の産卵床対策システムの駆除器を示す正面図（一部断面図）である。 図１の産卵床対策システムの探査駆除サーバを示す概略構成ブロック図である。 この発明の実施の形態における在来種の産卵床を示す概念図（ａ）と、外来種の産卵床を示す概念図（ｂ）である。 図１の産卵床対策システムによる産卵床の探査方法および駆除方法を示すフローチャートである。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１〜図７は、この発明の実施の形態を示し、図１は、この実施の形態に係る産卵床対策システム１を示す概略構成図である。この産卵床対策システム１は、所定の魚類等の産卵床Ｅを探したり駆除したりするためのシステムであり、主として、探査器（探査移動体）２と、駆除器（駆除移動体）３と、探査駆除サーバ（解析手段）４と、人Ｍが所持、使用する携帯端末５と、を備える。ここで、この実施の形態では、河川１０１に生息する外来魚の産卵床Ｅを探査、駆除する場合について説明する。また、探査器２と駆除器３は、探査駆除サーバ４と通信可能で、携帯端末５は、探査駆除サーバ４と通信可能となっている。

探査器２は、水上走行および飛行して所定のルートを移動する移動体（いわゆるドローン）であり、図２に示すように、探査器本体２１の上部四方に４つの羽（プロペラ）２２が配設されている。また、探査器本体２１の上部中央には、ＧＰＳアンテナ（位置検出手段）２３が配設され、ＧＰＳ衛星から時刻信号電波を受信して、探査器２の現在位置の緯度と経緯を演算、検出可能となっている。そして、後述するようにして探査駆除サーバ４から探査ルート（移動経路を緯度、経度で示したデータ）を受信すると、探査器２の現在位置を検出しながら探査ルートに沿って移動するものである。

また、探査器本体２１の下部四方にフロート（浮き）２４が配設され、図３に示すように、探査器２が水Ｗに浮くようになっている。さらに、探査器本体２１の下部中央には、略真下に延びるソナー（探査手段）２５が配設されている。このソナー２５は、水中Ｗに音波を送信して水中Ｗからの反射波を受信する音波探査器であり、連続的に周波数が異なる音波を送信して反射波を受信するＣＨＩＲＰソナーで構成され、高い解像度が得られるようになっている。

具体的に、この実施の形態では、飛行して河川１０１まで到着した際に着水し、図３に示すように、水Ｗに浮いてソナー２５が水中Ｗに入った状態で、水中Ｗから音波を送信する。そして、水底Ｗ１や産卵床Ｅからの反射波を受信し、リアルタイムに反射波データ（ソナー画像）を探査駆除サーバ４に送信する。

このような探査を所定のルート（河川１０１）を水上走行しながら、連続的に行う。ここで、反射波データを探査駆除サーバ４に送信する際には、反射波を受信した位置情報（緯度と経緯）も探査駆除サーバ４に送信する。また、カメラを備え、カメラで撮影した画像を反射波データと一緒に探査駆除サーバ４に送信してもよい。

駆除器３は、水上走行して移動する移動体（いわゆるプロペラ船）であり、図４に示すように、船体（駆除器本体）３１の下部にプロペラ３２が配設されている。また、船体３１の上部には、ＧＰＳアンテナ（位置検出手段）３３が配設され、ＧＰＳ衛星から時刻信号電波を受信して、駆除器３の現在位置の緯度と経緯を演算、検出可能となっている。そして、後述するようにして探査駆除サーバ４から駆除ルート（駆除場所を含む移動経路を緯度、経度で示したデータ）を受信すると、駆除器３の現在位置を検出しながら駆除ルートに沿って移動するものである。

また、船体３１には、駆除器３が所定の場所つまり駆除場所に到着した際に、産卵床Ｅの駆除行為を行う駆除手段が設けられており、この実施の形態では、駆除手段は、産卵床Ｅの卵を吸い上げて回収するものである。具体的には、ポンプ３４と、伸縮ノズル３５と、回収箱３６と、を備える。

ポンプ３４は、船体３１の上部に配設され、吸い込み口に伸縮ノズル３５が接続されている。この伸縮ノズル３５は、伸縮自在の管状体で水底Ｗ１に向って真下に延び、水底Ｗ１に達するように伸長時の長さが設定されている。また、伸縮ノズル３５の水底Ｗ１側には、口広の吸引部３５１が設けられ、産卵床Ｅを吸い込めるようになっている。

一方、ポンプ３４の吐出口には、流入管３６１を介して回収箱３６が接続されている。この回収箱３６は、小石などを通さずに卵と水を通す第１のフィルタ３６３と、卵を通さずに水を通す第２のフィルタ３６４とを備える。これにより、ポンプ３４から送られた小石などは、第１のフィルタ３６３を通過しないで第１室３６ａに留まり、産卵床Ｅの卵は、第１のフィルタ３６３を通過するが第２のフィルタ３６４を通過しないで第２室３６ｂに留まって回収される。また、第１室３６ａに留まった小石などは、第１室３６ａに設けられたハッチ（開閉扉）を介して水中Ｗに戻される。

このような駆除行為、つまり、ポンプ３４の稼働と伸縮ノズル３５の伸長は、船体３１が駆除場所に到着したことがＧＰＳアンテナ３３で検出されると行われる。そして、駆除行為が完了すると、ポンプ３４を停止して伸縮ノズル３５を収縮させ、次の駆除場所または帰着場所（基地）に移動する。

探査駆除サーバ４は、探査器２と駆除器３を起動させたり、探査器２からの反射波データ（ソナー画像）を解析したりするコンピュータであり、図５に示すように、主として、地図データベース４１と、画像データベース４２と、探査指令部４３と、駆除指令部４４と、解析部（解析手段）４５と、これらを制御などする中央処理部４６と、を備える。

地図データベース４１は、探査および駆除の対象地域の地図情報を記憶するデータベースであり、例えば、探査および駆除の対象である河川１０１の形状や緯度、経緯を含む。また、探査器２と駆除器３の格納場所である基地や、移動中に障害となる建物などの緯度、経緯を含む。画像データベース４２は、産卵床Ｅに関する情報を記憶するデータベースであり、各種魚類等の産卵床Ｅの見本となる画像（ソナー画像）や、探査器２から送信されたソナー画像を含む。

探査指令部４３は、探査器２に対して探査指令を送信して探査器２を起動させるタスクである。すなわち、移動経路を緯度、経度で示した探査ルートと探査開始日時が予め設定、記憶され、探査開始日時になると、探査ルートを含む探査指令を探査器２に送信する。これにより探査器２は、所定時（探査開始日時）に所定のルート（探査ルート）を移動しながらソナー２５を作動させる。ここで、複数の探査ルートがあってもよく、この場合、各探査ルートに対して探査開始日時が設定、記憶される。

駆除指令部４４は、駆除器３に対して駆除指令を送信して駆除器３を起動させるタスクである。すなわち、駆除場所を含む移動経路を緯度、経度で示した駆除ルートと駆除開始日時が予め設定、記憶され、駆除開始日時になると、駆除ルートを含む駆除指令を駆除器３に送信する。これにより駆除器３は、所定時（駆除開始日時）に所定のルート（駆除ルート）を移動しながら駆除行為を行う。ここで、複数の駆除ルートがあってもよく、この場合、各駆除ルートに対して駆除開始日時が設定、記憶される。また、１つの駆除ルートに複数の駆除場所を含んでもよく、この場合、駆除器３は、順次駆除行為を行いながら駆除ルートを移動する。なお、探査ルートと駆除ルートは、地図データベース４１の情報や指定された経路、地点（駆除場所など）に基づいて探査駆除サーバ４が自動で作成してもよいし、外部から作成、入力してもよい。

解析部４５は、探査器２からの反射波つまりソナー画像に基づいて、所定の産卵床Ｅの有無を解析するタスクである。すなわち、ソナー画像を画像解析して、外来種の産卵床Ｅがあるか否かを判断するプログラムであり、この際、探査器２からのソナー画像と画像データベース４２の見本画像とを比較などして判断する。例えば、画像データベース４２にある在来種の産卵床Ｅの見本画像が図６（ａ）のように記憶され、ある外来種の産卵床Ｅの見本画像が図６（ｂ）のように記憶されている場合に、探査器２からのソナー画像がどちらの見本画像に近似しているか、どちらの見本画像にも近似していないか、などを解析して判断する。

ここで、外来種の産卵床Ｅであるか否かを判断する際に、産卵床Ｅの形状、外観以外の特徴に基づいて判断してもよい。例えば、特定の外来種の成魚（親）が産卵床Ｅの周りを泳いで卵を守る、という習性を有する場合に、産卵床Ｅの周りに成魚が泳いでいるソナー画像で、その成魚が特定の外来種であれば、外来種の産卵床Ｅであると判断するようにしてもよい。これにより、外来種の産卵床Ｅをより適正に判断することが可能となる。

そして、外来種の産卵床Ｅがあると判断した場合には、そのソナー画像と位置情報を駆除対象（駆除場所）として記憶する。

携帯端末５は、スマートフォンなどで構成され、探査駆除サーバ４にアクセスして探査開始日時や駆除開始日時を設定したり、解析部４５で特定された駆除場所や画像データベース４２に記憶されたソナー画像などを読み出したりできるものである。

次に、このような構成の産卵床対策システム１による産卵床Ｅの探査方法および駆除方法について、図７に従って説明する。

まず、探査開始日時になると、探査駆除サーバ４の探査指令部４３によって探査器２に探査指令が送信される（ステップＳ１）。これを受けて探査器２が基地を出発して飛行し、河川１０１に到着すると着水して、探査ルートを移動しながらソナー２５で探査が行われ（ステップＳ２）、その探査結果つまりソナー画像が探査駆除サーバ４に送信される（ステップＳ３）。このようなソナー画像が解析部４５で解析され（ステップＳ４）、外来種の産卵床Ｅがあると判断された場合には、その位置情報（駆除場所）が駆除対象として記憶される（ステップＳ５）。このような探査が探査ルートの全域にわたって行われる。

一方、駆除開始日時になると、探査駆除サーバ４の駆除指令部４４によって駆除器３に駆除指令が送信される（ステップＳ６）。これを受けて駆除器３が基地を出発し、駆除ルートを移動しながら駆除場所において、ポンプ３４が稼働し伸縮ノズル３５が伸長して、産卵床Ｅの駆除が行われる（ステップＳ７）。

このように、この産卵床対策システム１によれば、探査器２が探査ルートを移動しながら、ソナー２５で音波を送信して反射波を受信することで、外来種の産卵床Ｅの位置が取得されるため、人手によらず自動で外来種の産卵床Ｅを探すことが可能となる。この結果、産卵床Ｅを探すのに要する労力、費用と時間を著しく軽減することができるとともに、精度高く安定して産卵床Ｅを探すことが可能となり、さらには、人が立ち入ることができない場所でも、産卵床Ｅを探すことが可能となる。

また、所定時に自動的に探査器２が探査ルートを移動して産卵床Ｅの探査を行うため、適正な時期に頻繁に産卵床Ｅを探さなければならない場合であっても、適切かつ低費用で探査を行うことが可能となる。

一方、外来種の産卵床Ｅがある駆除場所まで駆除器３が移動して、ポンプ３４が稼働することで、産卵床Ｅが駆除されるため、人手によらず自動で産卵床Ｅを駆除することが可能となる。この結果、産卵床Ｅを駆除するのに要する労力、費用と時間を著しく軽減することができるとともに、安定して産卵床Ｅを駆除することが可能となり、さらには、人が立ち入ることができない場所でも、産卵床Ｅを駆除することが可能となる。

しかも、設定した駆除開始日時に、自動的に駆除器３が駆除ルートを移動して産卵床Ｅを駆除するため、適正な時期に頻繁に産卵床Ｅを駆除しなければならない場合であっても、適切かつ低費用で駆除を行うことが可能となる。

また、産卵床Ｅの卵を吸い上げて回収して卵（産卵床）を駆除するため、より確実に卵を駆除することが可能となる。一方、探査器２からのソナー画像や見本画像を画像データベース４２に順次蓄積し、解析部４５による解析結果の適否を検証することで、解析部４５による解析精度を向上させることが可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、探査器２からのソナー画像を探査駆除サーバ４でリアルタイムに解析しているが、探査器２が基地に帰着した後などに探査駆除サーバ４で解析してもよい。また、探査器２が河川１０１を水上走行しながらソナー２５で探査しているが、ソナー２５を水中Ｗに入れた状態で、河川１０１の水面直上を飛行しながら探査してもよい。さらに、駆除器３が探査器２と同様に、水上走行および飛行して所定のルートを移動してもよい。

また、探査駆除サーバ４が解析手段を備えているが、探査器２に解析手段を備えて所定の産卵床Ｅの有無を解析してもよい。さらには、産卵床Ｅを探査する探査器２と駆除する駆除器３とを別体にしているが、１つの移動体で探査と駆除を行う、つまり、探査手段と駆除手段を備えるようにしてもよい。例えば、１つの移動体で探査しながら外来種の産卵床Ｅの有無を解析し、外来種の産卵床Ｅがあると判断した場合に、その場で駆除してもよい。この際、判断結果を携帯端末５に送信して、携帯端末５からの駆除指令を待って駆除するようにしてもよい。

ところで、上記の実施の形態では、河川１０１に生息する外来種の産卵床Ｅを探査、駆除する場合について説明したが、在来種を保護する目的にも適用することができる。例えば、在来種の産卵床Ｅを探査し、捕獲（駆除の一種）して安全な場所に移動して保護するができる。また、産卵床Ｅの卵を吸い上げて回収しているが、産卵床Ｅの卵を吸い上げて熱処理した後に水中Ｗに戻すようにしてもよい。あるいは、土や小石で産卵床Ｅを埋めたりするなど、その他の駆除方法であってもよい。

また、上記の実施の形態では、探査手段がソナー２５の場合について説明したが、水中Ｗを撮影するカメラであってもよい。すなわち、ソナー（第１の探査手段）２５に代わって水中カメラ（第２の探査手段）を搭載し、水中Ｗで撮影された画像に基づいて外来種の産卵床Ｅの有無を解析するようにしてもよい。さらには、ソナー２５と水中カメラの双方を搭載し、両画像に基づいて解析するようにしてもよい。あるいは、水底Ｗ１までの距離や水中Ｗの濁り具合などの探査環境に応じて、ソナー２５と水中カメラとを使い分けることで、より適正に外来種の産卵床Ｅを探すことが可能となる。

１ 産卵床対策システム
２ 探査器（探査移動体）
２３ ＧＰＳアンテナ（位置検出手段）
２５ ソナー（探査手段）
３ 駆除器（駆除移動体）
３３ ＧＰＳアンテナ（位置検出手段）
３４ ポンプ（駆除手段）
３５ 伸縮ノズル（駆除手段）
３６ 回収箱（駆除手段）
４ 探査駆除サーバ（解析手段）
４１ 解析部（解析手段）
５ 携帯端末
１０１ 河川
Ｅ 産卵床
Ｗ 水中

Claims (7)

1. 水上走行または飛行して、所定のルートを移動する探査移動体と、
   前記探査移動体の位置を検出する位置検出手段と、
   前記探査移動体に設けられ、水中に音波を送信して前記水中からの反射波を受信する探査手段と、
   前記反射波に基づいて所定の産卵床の有無を解析する解析手段と、
   を備えることを特徴とする産卵床対策システム。
2. 水上走行または飛行して、所定のルートを移動する探査移動体と、
   前記探査移動体の位置を検出する位置検出手段と、
   前記探査移動体に設けられ、水中を撮影する探査手段と、
   前記探査手段で撮影された画像に基づいて所定の産卵床の有無を解析する解析手段と、
   を備えることを特徴とする産卵床対策システム。
3. 水上走行または飛行して、所定のルートを移動する探査移動体と、
   前記探査移動体の位置を検出する位置検出手段と、
   前記探査移動体に設けられ、水中に音波を送信して前記水中からの反射波を受信する第１の探査手段と、水中を撮影する第２の探査手段と、
   前記反射波および前記第２の探査手段で撮影された画像の少なくとも一方に基づいて、所定の産卵床の有無を解析する解析手段と、
   を備えることを特徴とする産卵床対策システム。
4. 前記解析手段は、産卵床の周りを泳いでいる魚を判断材料とする、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の産卵床対策システム。
5. 前記探査移動体は、所定時に前記所定のルートを移動して前記探査手段を作動させる、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の産卵床対策システム。
6. 水上走行または飛行して移動する駆除移動体と、
   前記駆除移動体の位置を検出する位置検出手段と、
   前記駆除移動体が所定の場所に到着した際に、産卵床の駆除行為を行う駆除手段と、
   を備えることを特徴とする産卵床対策システム。
7. 前記駆除手段は、前記産卵床の卵を吸い上げて回収する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の産卵床対策システム。
   

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