JP4418873B2 - 生物管理システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生物に関する情報を収集して生物を管理し、あるいは生物に刺激を与えて生物の行動を管理する生物管理システムに係り、例えば、スペクトラム拡散通信または携帯電話回線を利用して生物の個体の位置情報、生理情報、周辺画像情報、周辺微気象情報等の各種の個体関連情報を複合的に収集してモニタリング・分析・調査等の各種処理を行い、林業・水産業・畜産業等の様々な分野で役立てる場合、あるいは通信処理技術を利用して生物の移動範囲を規制し、野生動物による農林業被害の防除や放牧家畜の管理等に役立てる場合などに利用できる。
【０００２】
【背景技術】
従来より、野生動物や放牧家畜の「テレメトリー（動物に装着した発信機器からの電波を八木アンテナで追跡すること）」は、個体の位置や移動経路を知る手段として生態学や畜産学の分野で頻用されてきた。しかし、電波の受信可能圏内（通常は遠くても４〜５ｋｍ程度）まで動物に接近する必要があるため、移動距離の大きな野生動物や広大な放牧地で飼育される家畜のモニタリングを行うには、車やセスナ機による長距離追跡等を行わなければならず、多大な労力とコストが必要とされる。また、調査時の位置を示す「点」以外に取得できる情報は限られ、動物の移動や土地利用等の詳細をリアルタイムあるいは過去に遡って把握することは事実上不可能であった。
【０００３】
これに対し、近年、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）を組み込んだ機器類が市販され、動物モニタリングに関わる精度と至便性は著しく向上した。そして、ＶＨＳやＵＨＦを利用する遠隔的なＧＰＳ情報の取得も可能となっている。しかし、（１）動物の位置、その周辺の画像や微気象、生理状態等を含む「複合情報」の送受信は達成されていない、（２）個別のニーズに合わせ、センサ、通信装置、バッテリ等を組み替えることができない、（３）海外で生産された機器の仕様が、日本の生態系や放牧体系、あるいは電波法等に合致しない、（４）ＶＨＦやＵＨＦによる遠隔的な情報取得は、見通し距離５００m程度に限られている、（５）遠隔的な情報取得が自動化されていない等の問題点が未解決のまま残されていた。このため、最近では、これらの問題点のうち、一部の問題点の解消を図ることを目的としたシステムも提案され始めている。
【０００４】
例えば、ＧＰＳを組み込んで動物のモニタリングを行うシステムとしては、鹿等の野生動物に首輪を装着し、この首輪にＧＰＳを取り付けて鹿等の各個体の現在位置を把握するとともに、首輪にＣＣＤカメラを取り付けて鹿等の周囲環境を撮影する野生動物生態観察システムがある（特許文献１参照）。このシステムでは、ＧＰＳによる測定位置データおよびＣＣＤカメラによる画像データをＳＳ（スペクトラム拡散方式）無線機により、遠隔地の監視センター局（野生動物の行動範囲をカバーする所定近傍領域内の所定数の箇所に設置された固定局、あるいは野生動物の行動範囲をカバーする所定近傍領域内の地上を移動する車両に設置された地上移動局やこの領域の空中を飛行するヘリコプターに設置されたヘリ探索局）に送信するようになっている。この際には、監視センター局からのポーリングが受信されるか否かを判断し、通信可能と判断したときに監視センター局に測定位置データおよび画像データを送信している。また、首輪の上側位置にＧＰＳアンテナを配設してＧＰＳ衛星からの電波の受信を妨げないようにし、首輪の下側位置にＧＰＳ装置本体を配設して鹿等の行動の邪魔にならないようし、首輪の左右の一方の位置にＣＣＤカメラを配設して鹿等の周囲環境を撮影可能なようにしている。さらに、ＧＰＳ、無線機、ＣＣＤカメラ等の各機器への電力供給は、タイマーにより時間制御されている。
【０００５】
また、人間または動物の生理状態を検出するシステムとして、例えば、人体に生理状態検出用のセンサを取り付け、このセンサに取り付けられているセンサ信号発信手段によりセンサ信号を発信し、このセンサ信号を、腰部にベルト等を用いて固定された個人情報端末のセンサ信号受信手段により受信し、さらに、センサ信号を個人情報端末から基地局（親機）へ無線送信する状態情報収集システムがある（特許文献２参照）。このシステムでは、生理状態の検出と併せ、加速度センサやジャイロセンサ等により人体の姿勢や行動の検出も行っている。また、人体の位置の検出も行っているが、ＧＰＳによるものではなく、画像処理や人体からの電波発信によるものである。
【０００６】
一方、双方向通信により動物に装着済みの機器類の制御は可能となりつつあるが、電気刺激等により動物の行動そのものを制御できるシステムは、殆ど開発されていないのが現状であり、次のような家畜誘導システムが提案されている程度である（特許文献３参照）。この家畜誘導システムは、家畜の皮膚に刺激を与える刺激発生装置を、家畜群のうち選択された１頭若しくは複数頭または全頭に装着し、無線を用いた遠隔制御により刺激発生装置を制御して家畜に刺激を与え、刺激発生装置を作動させた家畜のみを誘導することにより、給餌場所や搾乳場所の混雑の解消を図っている。また、各刺激発生装置の動作開始時刻は、１個毎または１群毎に異なる時刻に設定され、システムで管理されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２４８８１６号公報（段落［００２６］、［００２８］〜［００３１］、［００３６］、［００３８］、図１〜図４）
【特許文献２】
特開２００２−１１９４８５号公報（段落［００３７］、［００３９］、［００４４］、［００６４］、［００７２］、図１、図２）
【特許文献３】
特開２００２−１０１７８０号公報（段落［０００５］〜［０００８］、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、野生動物に関する情報を収集してその生態等を把握し、野生動物の管理を行う際に解決しなければならない各種の問題点の全てが、前述した特許文献１，２に記載されたシステムにより完全に解消されるわけではない。
【０００９】
例えば、前述した特許文献１に記載された野生動物生態観察システムでは、ＧＰＳによる位置データおよびＣＣＤカメラによる画像データを取得してＳＳ無線機により遠方の基地局（固定局、地上移動局、ヘリ探索局）に送信しているため、遠隔的な情報取得の自動化が図られているものの、複合情報の取得という観点からは、位置情報および周辺画像情報を取得しているのみであり、生理情報や微気象情報等を取得できているわけではない。
【００１０】
また、前述した特許文献２に記載された状態情報収集システムでは、腰部に装着された個人情報端末により生理情報の中継を行い、併せて、姿勢・行動の検出や位置の検出も行っているが、野生動物の生態等を把握するうえで重要となる位置情報の取得については、画像処理や人体からの電波発信により室内での位置特定を行っているため、広い範囲を移動する野生動物の位置情報の把握には、適さないという問題がある。
【００１１】
さらに、特許文献１，２に記載されたシステムを組み合わせて取得情報を増やすことも考えられるが、単純に組み合わせたとしても、情報を取得するためのセンサや、取得した情報を送信するための無線機等の各種機器類の電源確保が困難になる。なぜなら、広い範囲を移動する野生動物に関する情報を収集するには、長期間の電源確保が不可欠となるが、取得する情報の種別が増加する程、必要電源の確保が困難になってくるからである。そして、特許文献１に記載された野生動物生態観察システムでは、各機器への電力供給をタイマーにより時間制御しているが、取得する情報の種別が増加した場合には、このようなタイマーによる時間制御だけでは十分な対策を講じているとはいえない。
【００１２】
また、特許文献１に記載された野生動物生態観察システムでは、首輪の上側位置にＧＰＳアンテナが配設されている。しかし、野生動物の首回りの長さは千差万別であり（種類、性別、季節によって著しく変動）、丁度良い大きさの首輪でなければ、動物の移動中に首輪が回転してＧＰＳアンテナが上側位置にこなくなり、位置検出に支障を来すおそれがある。また、個々の動物の首回りの長さに応じ、大きさを調整できるようにした首輪も多くあるが、通常、調整箇所は一箇所であるため、調整を行うと首輪に取り付けられた各機器の相対位置関係が変化し、ＧＰＳアンテナが所定の位置にこなくなるという問題がある。なお、個々の動物の首回りの長さに応じ、大きさの異なる首輪をその都度用意することは、製造コストや手間の増大等に繋がり困難である。さらに、特許文献１のシステムでは、首輪の左右の一方の位置にＣＣＤカメラが配設されているので、首輪の左右の重量バランスが崩れ、首輪の回転によりＧＰＳアンテナが所定の位置にこなくなるおそれもある。
【００１３】
一方、前述した特許文献３に記載された家畜誘導システムでは、電気刺激等により動物の行動を制御することができるものの、各家畜に刺激を与えるタイミングを調整するための時間制御を行っているだけであるため、各家畜の行動開始のタイミングを制御することはできるが、家畜の移動範囲を規制することはできない。従って、野生動物による農林業被害の防除や放牧家畜の管理を行うという観点からは、不十分である。
【００１４】
本発明の目的は、生物の個体関連情報の取得および送受信を行うための機器類の省電力化を図ることができ、あるいは生物の移動範囲を規制することができ、生物の管理を効果的・効率的に行うことができる生物管理システムを提供するところにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、生物に関する情報を収集して前記生物を管理する生物管理システムであって、生物の個体に装着されてこの移動する個体の位置情報、生理情報、周辺画像情報、または周辺微気象情報のうちの少なくとも一つの情報を含む個体関連情報を取得する個体装着装置と、この個体装着装置により取得した個体関連情報を遠隔地で収集する個体関連情報収集装置とを備え、個体装着装置は、高速クロックおよび低速クロックを有するＣＰＵを用いて処理を行う処理手段と、個体関連情報収集装置との間で個体関連情報を含む信号の送受信を行う通信手段とを含んで構成され、処理手段は、低速クロックから高速クロックに切り換わって個体関連情報の取得処理を行う個体関連情報取得処理手段と、通信手段から出力されたウェイクアップ信号により低速クロックから高速クロックに切り換えられた状態で個体関連情報収集装置への個体関連情報の送信処理を行う個体関連情報送信処理手段と、通信手段の電源を一定周期で入切制御する通信手段用電源入切制御手段とを含んで構成され、通信手段は、処理手段の通信手段用電源入切制御手段により電源を入状態とされているときに個体関連情報収集装置から信号を受信した場合にウェイクアップ信号を処理手段に出力する構成とされていることを特徴とするものである。
【００１６】
ここで、「生物」とは、動物（陸上動物のみならず、魚類や鳥類も含む。）および人間を含む。
【００１７】
また、「位置情報」とは、個体の現在位置のデータであり、平面的な位置情報（緯度および経度）のみであってもよく、あるいは高度を含めた３次元的な位置情報であってもよい。「生理情報」とは、例えば、体温、心拍、心電、筋電、ｐＨ（第一胃内）等のデータであり、「周辺画像情報」とは、個体の周辺の画像データ（カラーまたは白黒）であり、「周辺微気象情報」とは、例えば、外気温、湿度、気圧等のデータである。「個体関連情報」には、その他に、例えば、個体の周辺の大気中・海水中・淡水中の各種汚染物質濃度に関する情報、あるいは個体の加速度や振動等の生物のアクティビティに関する情報等が含まれる。
【００１８】
このような本発明においては、処理手段は、個体関連情報取得処理手段により、低速クロックから高速クロックに切り換わって個体関連情報の取得処理を行う。一方、これと並行して、処理手段の通信手段用電源入切制御手段により、通信手段の電源を一定周期で入切制御し、通信手段は、処理手段の通信手段用電源入切制御手段により電源を入状態とされているときに個体関連情報収集装置から信号を受信した場合にウェイクアップ信号を処理手段に出力する。そして、処理手段は、通信手段から出力されたウェイクアップ信号により低速クロックから高速クロックに切り換えられた状態で、個体関連情報送信処理手段により、個体関連情報収集装置への個体関連情報の送信処理を行う。
【００１９】
このため、情報の取得処理およびその送信処理を必要最小限の電力で実現することが可能となり、省電力化が図られる。従って、各機器への電力供給を長期間維持することが可能となり、また、バッテリ切れで計測不能になる事態の発生を最小限に抑えることが可能となり、効率的かつ効果的な生物の管理を実現することができるようになり、これらにより前記目的が達成される。
【００２０】
また、前述した生物管理システムにおいて、個体関連情報収集装置は、生物の移動予測経路またはその近傍に設置されて個体装着装置から個体関連情報を自動的に回収するデータ自動回収器と、このデータ自動回収器により回収された個体関連情報をデータ自動回収器から受信する基地局とを含んで構成されていてもよい。
【００２１】
ここで、「移動予測経路」とは、例えば、野生動物の集合する水飲み場、野生動物が自動車道路を渡るために設けられたトンネルや橋等である。
【００２２】
また、「データ自動回収器」の設置個所は、一箇所でも複数箇所でもよいが、データ回収の確実性向上の観点から、複数箇所とすることが好ましい。
【００２３】
このように個体関連情報収集装置をデータ自動回収器と基地局とを含む構成とした場合には、個体装着装置で取得した個体関連情報をデータ自動回収器により中継して基地局に送信することができるので、個体装着装置の送信手段の送信可能範囲が比較的狭い場合であっても、データを自動回収することが可能となる。
【００２４】
なお、本発明における「個体関連情報収集装置」は、上記のような構成のものに限らず、研究者や管理者等が携帯所持して移動しながら使用する探索器でもよく、あるいは、携帯電話回線を利用して通信を行う場合には、個体装着装置からの信号をデータ自動回収器を介さずに直接に受信する基地局であってもよい。
【００２５】
さらに、前述した生物管理システムにおいて、個体装着装置により取得する個体関連情報には、生理情報が含まれ、個体装着装置は、生物の体内に埋め込まれた体内埋込部と、生物の体外に装着された体外装着部とにより構成され、体内埋込部は、生物の生理情報を検出する生理情報検出手段と、この生理情報検出手段により検出した生理情報の微弱無線信号を体外装着部まで送信する生理情報送信手段とを含んで構成され、体外装着部は、体内埋込部から送られてくる生理情報の微弱無線信号を受信する生理情報受信手段と、処理手段と、通信手段とを含んで構成され、処理手段の個体関連情報取得処理手段は、生理情報受信手段により受信した微弱無線信号から個体関連情報としての生理情報を取得する構成とされ、通信手段は、生理情報受信手段により受信した微弱無線信号から個体関連情報取得処理手段により取得した生理情報を個体関連情報収集装置に送信する構成とすることが望ましい。
【００２６】
ここで、「体外装着部」は、例えば、生物の首回りに装着する首輪、腕回りに装着する腕輪、手首に装着するブレスレット、腰回りに装着するベルト、胴回りに装着するコルセット、指に嵌める指輪、その他、尻尾、足首、羽、鰭等に装着するリングなどであるが、ＧＰＳによる位置情報の取得も併せて行う場合には、ＧＰＳアンテナを常に上側位置にくるように取り付けることができるものであることが好ましい。
【００２７】
このように体内埋込部で検出した生理情報を体外装着部により中継して個体関連情報収集装置に送信する構成とした場合には、体内埋込部の生理情報送信手段から微弱無線信号として出力される生理情報を、遠隔地の個体関連情報収集装置に送信することが可能となる。
【００２８】
そして、前述した生物管理システムにおいて、個体装着装置により取得する個体関連情報には、位置情報が含まれ、個体装着装置は、生物の個体を周回する状態で装着されて上下に二分割され、個体装着装置の上側部分の真上の位置には、位置情報を取得する位置情報取得手段としてのグローバル・ポジショニング・システムのうちの少なくともアンテナ部分が設けられ、個体装着装置の上側部分と下側部分とは、左右の各位置で互いに上下方向に均等に摺動させながら連結可能な構成とされ、個体装着装置は、これらの上側部分と下側部分との連結時の摺動調整により、個体装着装置を装着する生物の個体の装着部位の周長に合わせて大きさ調整可能な構成とされていることが望ましい。
【００２９】
ここで、「生物の個体を周回する状態で装着」とは、例えば、首回り、胴回り、腰回り等に装着する場合のように、生物の個体の所定部位を、ぐるりと一周巻く状態で装着する意味である。
【００３０】
ここで、「上側部分」および「下側部分」とは、生物の首回りや胴回り等の所定部位に装着された状態で上下の位置にくる部分という意味である。「左右の各位置」や「上下方向」も同様に、生物の首回りや胴回り等の所定部位に装着された状態での位置や方向を意味する。
【００３１】
このように個体装着装置を左右の各位置で連結されて摺動調整可能なリングタイプの構成とした場合には、ＧＰＳアンテナを常にリングの真上の位置にくるように配置することが可能となるので、位置情報を、より確実に取得できるようになる。
【００３２】
さらに、前述した生物管理システムにおいて、個体装着装置により取得する個体関連情報には、位置情報が含まれ、個体装着装置を構成する各機器は、複数のユニットに分割されてモジュール化され、これらのユニットには、位置情報を取得する位置情報取得手段としてのグローバル・ポジショニング・システムのアンテナ部分を配したＧＰＳアンテナユニットと、各機器に電力供給するバッテリを配したバッテリユニットと、グローバル・ポジショニング・システムのアンテナ部分およびバッテリ以外の機器であって個体装着装置に必須の機器をまとめて配したメインユニットと、個体装着装置にオプションとして選択的に装備される各機器をそれぞれ個別に配した各オプションユニットとがあることが望ましい。
【００３３】
このように個体装着装置を構成する各機器を複数のユニットに分割してモジュール化した場合には、モジュール間で互換性が確保され、使用者のニーズに応じた豊富な製品ラインアップの提供およびオーダーメード制を実現することが可能となる。このため、対象とする生物の種類や調査条件等により、必要とされるセンサ類、情報通信方法、データ容量、データサイズ、バッテリ寿命等は千差万別であるが、これらの要求に容易かつ迅速に対応することができるようになる。
【００３４】
また、本発明は、生物に刺激を与えて生物の行動を管理する生物管理システムであって、生物の個体に装着されてこの移動する個体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、生物の移動範囲を規制するための仮想柵を記憶する仮想柵記憶手段と、位置情報取得手段により取得した位置情報に基づき仮想柵記憶手段に記憶された仮想柵を越えたか否かを判断して生物の移動を許すか否かを判断する移動許否判断手段と、この移動許否判断手段により生物の移動を許さないと判断した場合に生物に刺激を与える指令を出す刺激指令処理手段と、生物の個体に装着されて刺激指令処理手段の指令に基づき生物に刺激を与える刺激付与手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００３５】
ここで、「仮想柵記憶手段」は、仮想柵として、平面的な位置情報（緯度および経度）のみを記憶してもよく、高度を含めて３次元的な位置情報を記憶してもよい。そして、「仮想柵」の形状は、主として複数の点を直線で連結した多角形（閉じた線）または屈折線（閉じていない線）であるが、これに限定されず、例えば、複数の点を曲線で連結した閉曲線または屈曲線（閉じていない線）、基準点を中心にした円形、あるいはこれらの組合せ等でもよい。また、「仮想柵」の記憶方法は、例えば、仮想柵の各構成点（多角形の各角部の点等）の緯度および経度、または高度の情報を直接に記憶してもよく、あるいは基準点の位置を緯度および経度、または高度で記憶し、仮想柵の各構成点（多角形の各角部の点等）の座標を、基準点からの相対距離（m）で記憶してもよく、さらに、円形の仮想柵とする場合には、基準点の位置を緯度および経度、または高度で記憶し、この基準点を中心とする仮想柵までの半径距離（ｍ）を合わせて記憶するようにしてもよい。
【００３６】
また、「仮想柵を越えたか否かを判断」することには、例えば、仮想柵の内側にいるか外側にいるかを判断すること、仮想柵の内側にいるか否かを判断すること、仮想柵の外側にいるか否かを判断すること、仮想柵の内側にいないか否かを判断すること、仮想柵の外側にいないか否かを判断すること等が含まれる。
【００３７】
さらに、「仮想柵記憶手段」、「移動許否判断手段」、「刺激指令処理手段」は、「位置情報取得手段」および「刺激付与手段」とともに個体に装着されていてもよく（個体装着装置に設置）、遠隔地に設けられていてもよい（個体関連情報収集装置に設置）。但し、構成や処理の簡易化、刺激付与のリアルタイム性確保の容易化等の点で、個体に装着しておくことが好ましい。
【００３８】
そして、「仮想柵記憶手段」に記憶される仮想柵のデータは、仮想柵記憶手段が個体に装着されている場合および遠隔地に設けられている場合のいずれの場合についても、自在に変更できるようにしておくことが好ましく、そのようにした場合には、例えば、仮想柵を徐々に変更していき、餌の豊富な地域や有害物質の少ない地域等の好環境の地域に野生動物を誘導する等の高度な生物の管理を行うこともできる。なお、このような管理を行う際には、個体装着装置により取得された個体関連情報（例えば、周辺の画像データ、周辺の汚染物質濃度データ等）に基づいて個体の周辺状況を把握し、仮想柵の変更処理を行うことが好ましい。
【００３９】
このような本発明においては、移動する生物が、仮想柵記憶手段に記憶された仮想柵を越えて侵入禁止区域に入ろうとすると、刺激付与手段により、生物に刺激が与えられ、生物の侵入が阻止される。このため、生物の移動範囲を規制することが可能となり、例えば、野生動物による農林業被害の防除や放牧家畜の管理、あるいは徘徊する痴呆老人の管理や盲人の歩行管理（但し、人体に悪影響を及ぼさない程度または種類の刺激付与を行う。）等を効果的かつ効率的に行うことが可能となり、これらにより前記目的が達成される。
【００４０】
また、前述した生物管理システムにおいて、刺激指令処理手段は、位置情報取得手段により取得した位置情報に基づき生物の仮想柵からの相対距離を算出するとともに、位置情報取得手段から生物の移動速度を直接に取得するか、または位置情報取得手段により取得した位置情報に基づき生物の移動速度を算出し、これらの仮想柵からの相対距離および移動速度に基づき刺激の量を決定する構成とされていることが望ましい。
【００４１】
このように仮想柵からの相対距離および移動速度に基づき刺激の量を決定する構成とした場合には、生物が仮想柵から侵入禁止区域内に深く入れば入る程、また、生物が侵入禁止区域内の奥の方に向かって進む速度が速ければ速い程、強い刺激を与えることができるので、生物が仮想柵による侵入禁止区域から外に出るように仕向けることが可能となる。なお、動物福祉や心身への悪影響防止の観点から、刺激の量が一定量を超えた場合に刺激付与を遮断するブレーカ機能または刺激の量が一定量を超えないように制限するリミッタ機能を設けておくことが好ましい。
【００４２】
さらに、前述した生物管理システムにおいて、生物の個体に装着されてこの移動する個体の生理情報を検出する生理情報検出手段を備え、刺激指令処理手段は、生理情報検出手段により検出した生理情報に基づき刺激の量を決定する構成とされていることが望ましい。なお、ここでいう「生理情報検出手段」には、体内に埋め込まれる体内センサのみならず、体外に装着される体外センサも含まれる。
【００４３】
このように生理情報に基づき刺激の量を決定する構成とした場合には、例えば、生物が妊娠中の場合や衰弱している場合等を把握し、生物の体調に応じた刺激付与を実現することが可能となる。
【００４４】
また、本発明は、生物に刺激を与えて生物の行動を管理する生物管理システムであって、生物の侵入を阻止したい領域内に設置されて生物の移動範囲を規制するための仮想柵を形成する電波を発信する電波発信器と、生物の個体に装着されて電波発信器からの電波を受信する通信手段と、電波発信器からの電波の届く限界線により形成された仮想柵内に生物が侵入することにより通信手段が電波発信器からの電波を受信したときに生物に刺激を与える指令を出す刺激指令処理手段と、生物の個体に装着されて刺激指令処理手段の指令に基づき生物に刺激を与える刺激付与手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００４５】
このような本発明においては、電波発信器から電波が発信され、この電波が届く範囲の限界線が仮想柵となる。そして、生物が仮想柵内に侵入し、生物の個体に装着された通信手段が電波発信器からの電波を受信すると、刺激付与手段により生物に刺激が与えられ、生物の侵入が阻止される。このため、生物の移動範囲を規制することが可能となり、例えば、野生動物による農林業被害の防除や放牧家畜の管理、あるいは徘徊する痴呆老人の管理や盲人の歩行管理（但し、人体に悪影響を及ぼさない程度または種類の刺激付与を行う。）等を効果的かつ効率的に行うことが可能となり、これらにより前記目的が達成される。
【００４６】
そして、以上において、「刺激」としては、例えば、電気、振動、圧力または力、音または音声、光、臭い、熱、あるいはこれらの組合せ等による刺激を採用することができるが、簡易な構成で、かつ、効果的な刺激付与を実現できるという観点からは、刺激は、電気刺激であり、仮想柵は、仮想電気柵であることが好ましい。但し、刺激付与対象となる生物が人間である場合には、例えば、振動を与えるバイブレータや音声報知をするスピーカ等を刺激付与手段としても効果的である。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１には、本実施形態の生物管理システム１０の全体構成が示されている。図２は、個体装着装置５０の体内埋込部２０の機器構成図であり、図３は、個体装着装置５０の体外装着部（首輪部）３０の機器構成図である。また、図４は、個体関連情報収集装置８０を構成するデータ自動回収器６０の機器構成図であり、図５は、個体関連情報収集装置８０を構成する基地局７０の機器構成図であり、図６は、個体関連情報収集装置８０とは別系統の個体関連情報収集装置である探索器９０の機器構成図である。さらに、図７は、個体装着装置５０の体外装着部（首輪部）３０における処理手段４３による各種処理を示す説明図であり、図８は、体外装着部（首輪部）３０を正面から見た外観構成図であり、図９は、体外装着部（首輪部）３０を側面から見た部分拡大図であり、図１０は、仮想電気柵１００，１１１により鹿１１に電気刺激を与える処理を示す説明図である。
【００４８】
図１において、生物管理システム１０は、生物（本実施形態では、一例として鹿１１等の野生動物とする。）の個体に装着されてこの移動する個体の位置情報、生理情報、周辺画像情報、および周辺微気象情報を含む個体関連情報を複合的に取得する個体装着装置５０と、この個体装着装置５０により取得した個体関連情報を遠隔地で収集する個体関連情報収集装置８０とを備えている。また、生物管理システム１０は、個体関連情報収集装置８０とは別系統の個体関連情報収集装置である探索器９０を備えている。
【００４９】
個体装着装置５０は、鹿１１等の野生動物の体内に埋め込まれた体内埋込部２０と、体外（本実施形態では、一例として首回りとする。）に装着された体外装着部（本実施形態では、一例として首輪部とする。）３０とにより構成されている。
【００５０】
個体関連情報収集装置８０は、鹿１１等の野生動物の移動予測経路またはその近傍（本実施形態では、一例として水飲み場１２の近傍とする。）に設置されて個体装着装置５０から個体関連情報を自動的に回収する一つまたは複数のデータ自動回収器６０と、このデータ自動回収器６０により回収された個体関連情報をデータ自動回収器６０から受信する基地局７０とを含んで構成されている。
【００５１】
図２において、体内埋込部２０は、個体関連情報としての生理情報を検出する生理情報検出手段である体内センサ２１と、この体内センサ２１により検出した生理情報の微弱無線信号を体外装着部３０まで送信する生理情報送信手段２２と、これらの体内センサ２１および生理情報送信手段２２に電力供給するバッテリ２３とを含んで構成されている。生理情報としては、体温、心拍、さらに必要に応じて心電、筋電等のデータを検出する。なお、個体装着装置５０で取得する生理情報として、体内センサ２１により検出される生理情報のみならず、体外に装着される体外センサにより検出される生理情報を加えてもよい。
【００５２】
図３において、体外装着部（首輪部）３０は、鹿１１等の野生動物の現在位置を取得する位置情報取得手段であるＧＰＳ３１と、周辺微気象情報としての外気温を検出する外気温センサ３２と、体内埋込部２０から送られてくる生理情報の微弱無線信号を受信する生理情報受信手段３３と、周辺画像情報（カラーまたは白黒）を取得するＣＭＯＳカメラやＣＣＤカメラ等の小型のカメラ３４と、鹿１１等の野生動物に電気刺激を与える刺激付与手段である低周波電気刺激器３５とを備えている。
【００５３】
また、体外装着部３０は、データ自動回収器６０または探索器９０との間でデータの送受信を行う通信手段であるＳ．Ｓ．通信器３６と、個体関連情報の取得処理、データの送受信処理、および刺激付与処理を含む生物管理に必要な各種処理を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）３７と、生物管理に必要な各種情報を記憶するメモリ３８とを備えている。
【００５４】
さらに、体外装着部３０は、体外装着部３０を構成する各機器に電力供給するバッテリ３９と、変動する電圧を一定の電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ４０と、体外装着部３０を構成する各機器の電源の入切を行う電源コントローラ４１とを備えている。
【００５５】
ＧＰＳ３１は、図示されないＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナ３１Ａを有し、鹿１１等の野生動物の現在位置を、緯度および経度、さらに必要に応じて高度の情報として出力する。また、ＧＰＳ３１は、刺激指令処理手段４３Ｅによる刺激の量の決定処理に用いられる移動速度の情報（１秒単位の速度ベクトルの瞬時値）を出力する。
【００５６】
Ｓ．Ｓ．通信器３６は、スペクトラム拡散（Spectrum Spread）通信によりデータの送受信を行うものであり、体外装着部（首輪部）３０の左右に１つずつ取り付けられたペンシル型アンテナ等のアンテナ３６Ａを有している。また、Ｓ．Ｓ．通信器３６は、処理手段４３の通信手段用電源入切制御手段４３Ｃ（図７参照）により電源を入状態とされているときにデータ自動回収器６０または探索器９０から信号を受信した場合に、ＣＰＵ３７を低速クロック３７Ａから高速クロック３７Ｂに切り換えるためのウェイクアップ信号を、処理手段４３（ＣＰＵ３７）に出力する処理を行う。
【００５７】
メモリ３８は、例えば、書き換え可能で、かつ、不揮発性のメモリであるフラッシュメモリ等であり、容量的には、例えば１〜２メガバイト程度が好適である。メモリ３８は、取得した個体関連情報（画像データを含む。）を記憶する個体関連情報記憶手段、および仮想電気柵１００（図１０参照）を記憶する仮想電気柵記憶手段として機能する。なお、各種処理用のプログラムは、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）等に記憶させてもよい。
【００５８】
バッテリ３９は、ＧＰＳ３１、外気温センサ３２、生理情報受信手段３３、カメラ３４、低周波電気刺激器３５、Ｓ．Ｓ．通信器３６、ＣＰＵ３７の各機器用の電源であり、例えばリチウム電池等が好適である。電池の個数や容量は、情報取得対象となる野生動物の種類に応じて定めればよい。
【００５９】
また、体外装着部３０を構成する各機器は、次の第１〜第７ユニットに分割され、それぞれ物理的に別のボックスに収納されてモジュール化されている。すなわち、（１）第１ユニットは、ＣＰＵ３７、メモリ３８、ＤＣ−ＤＣコンバータ４０、電源コントローラ４１、ＧＰＳ３１の本体（ＧＰＳアンテナ３１Ａを除く部分）、およびＳ．Ｓ．通信器３６を配したメインユニットであり、（２）第２ユニットは、ＧＰＳアンテナ３１Ａを配したＧＰＳアンテナユニットであり、（３）第３ユニットは、バッテリ３９を配したバッテリユニットであり、（４）第４ユニットは、生理情報受信手段３３を配したオプションユニットであり、（５）第５ユニットは、カメラ３４を配したオプションユニットであり、（６）第６ユニットは、外気温センサ３２を配したオプションユニットであり、（７）第７ユニットは、低周波電気刺激器３５を配したオプションユニットである。なお、各ユニットの機器を結ぶ配線の本数は、例えば２〜３本程度でよい。
【００６０】
このうち第１および第２ユニットは、必須のユニットであり、体外装着部３０に常に装備される。また、第３ユニットは、消耗品であるバッテリ３９のユニットであるため、電池の寿命に合わせて適宜新しいものに交換できるとともに、対象動物の種類に応じ、異なる個数や容量のバッテリ３９を有するユニット（バッテリ３９の個数や容量が異なってもユニットの大きさは同じである。）に交換することができる。さらに、第４〜第７ユニットは、それぞれオプションであるため、使用者は、これらのユニットを装備するか否かを選択することができ、また、第４〜第７ユニットのいずれかが無くても他のユニットの機器の動作に支障は来さない。そして、第４〜第７ユニットのいずれかの機器を別の種類のもの（例えば、別のメーカのもの、異なる特性や性能を持つもの等）に変更しても、他のユニットの機器の種類や配置を変更する必要はない。また、当初装備しなかったユニットを事後的に追加することや、当初装備したユニットを事後的に取り外すことを容易に行うことができ、その場合であっても、他のユニットの機器の種類や配置を変更する必要はない。さらに、図３に記載されていない全く新しい機能や用途を持つ機器（例えば、気圧センサ、汚染物質濃度センサ等）を有するユニットを新たに追加することも容易に行うことができ、その場合であっても、他のユニットの機器の種類や配置を変更する必要はない。また、例えば、第１、第４、第７ユニットの各ボックスの大きさを同じにする等、各ユニットサイズの共通化を図り、あるいは各ユニット同士のサイズ（幅、高さ、奥行きのいずれの寸法でもよい。）を略整数倍にする等すれば、各ユニットを装備する際の収納効率の向上や、配置の自由度や互換性の向上を図ることができる。
【００６１】
図４において、データ自動回収器６０は、個体装着装置５０の体外装着部（首輪部）３０との間でデータの送受信を行うＳ．Ｓ．通信器６１と、回収器本体６２と、基地局７０との間でデータの送受信を行う遠距離用Ｓ．Ｓ．通信器６３と、これらのＳ．Ｓ．通信器６１、回収器本体６２、および遠距離用Ｓ．Ｓ．通信器６３に電力供給する電源６４とを含んで構成されている。
【００６２】
Ｓ．Ｓ．通信器６１は、直接拡散（ＤＳ：Direct Spread）方式のスペクトラム拡散通信によりデータの送受信を行うものであり、水飲み場１２の近傍に立設されたポール６５（図１参照）に固定されたコーリニアアンテナ等のアンテナ６１Ａを有している。
【００６３】
回収器本体６２は、ＣＰＵと、自動回収したデータを記憶するメモリとを含んで構成されている。ＣＰＵは、体外装着部（首輪部）３０に対して定期的に問合せコマンドを送り、体外装着部（首輪部）３０からの反応があったときにデータを回収し、メモリに格納する処理を行う。この回収器本体６２、並びにＳ．Ｓ．通信器６１および遠距離用Ｓ．Ｓ．通信器６３は、ポール６５に固定されたボックス６６（図１参照）内に収納されている。
【００６４】
遠距離用Ｓ．Ｓ．通信器６３は、周波数ホッピング／直接拡散（ＦＨ／ＤＳ：Frequency Hopping／Direct Spread）方式のスペクトラム拡散通信によりデータの送受信を行うものであり、ポール６５に固定された八木アンテナ等の遠距離伝送用アンテナ６３Ａを有している。
【００６５】
電源６４は、例えば、ポール６５に固定された太陽電池（図１参照）およびバッテリ等により構成されている。
【００６６】
図５において、基地局７０は、データ自動回収器６０との間でデータの送受信を行う遠距離用Ｓ．Ｓ．通信器７１と、データの回収要求信号の送信処理、回収データの受信処理、および受信した回収データの表示・出力・記憶・分析・解析・調査・演算・管理等の各種処理を行うコンピュータ７２とを含んで構成されている。
【００６７】
遠距離用Ｓ．Ｓ．通信器７１は、スペクトラム拡散通信によりデータの送受信を行うものであり、基地局７０の建物の近傍に立設されたポール７３（図１参照）に固定された八木アンテナ等の遠距離伝送用アンテナ７１Ａを有している。
【００６８】
コンピュータ７２によるデータの回収は、データ回収専用のプログラム（専用ブラウザ）を起動して行ってもよく、あるいはＷｉｎｄｏｗｓ（商標）上のプログラムであるハイパーターミナル（Hyper Terminal：商標）を起動して行ってもよい。
【００６９】
図６において、探索器９０は、鹿１１等の野生動物の生態等の調査・研究・管理を行う研究者１３等の人間が、個体装着装置５０により取得した個体関連情報を体外装着部（首輪部）３０から回収するために、鹿１１等の野生動物を追跡しながら携帯所持して操作・使用するものである。探索器９０は、個体装着装置５０の体外装着部（首輪部）３０との間でデータの送受信を行うＳ．Ｓ．通信器９１と、データの回収要求信号の送信処理、回収データの受信処理、および受信した回収データの表示・出力・記憶・分析・解析・調査・演算・管理等の各種処理を行うコンピュータ９２とを含んで構成されている。
【００７０】
Ｓ．Ｓ．通信器９１は、ＤＳ方式のスペクトラム拡散通信によりデータの送受信を行うものであり、研究者１３等が操作して向きを設定して使用する平面アンテナ（ダイバーシティ）等のアンテナ９１Ａを有している。
【００７１】
コンピュータ９２は、例えば、携帯所持可能なノート型のパーソナル・コンピュータ等である。データの回収は、コンピュータ９２でデータ回収専用のプログラム（専用ブラウザ）を起動して行ってもよく、あるいはＷｉｎｄｏｗｓ（商標）上のプログラムであるハイパーターミナル（Hyper Terminal：商標）を起動して行ってもよい。
【００７２】
図７において、ＣＰＵ３７およびこのＣＰＵ３７の動作手順を規定するプログラム４２により、鹿１１等の野生動物の管理に必要な各種処理を行う処理手段４３が構成されている。ＣＰＵ３７は、低速クロック３７Ａおよび高速クロック３７Ｂ、並びにタイマ３７Ｃを有している。タイマ３７Ｃは、ハードウェアまたはソフトウェアのいずれにより実現されてもよい。
【００７３】
処理手段４３は、個体関連情報取得処理手段４３Ａと、個体関連情報送信処理手段４３Ｂと、通信手段用電源入切制御手段４３Ｃと、移動許否判断手段４３Ｄと、刺激指令処理手段４３Ｅとを含んで構成されている。
【００７４】
個体関連情報取得処理手段４３Ａは、タイマ３７Ｃにより低速クロック３７Ａから高速クロック３７Ｂに自ら切り換わって個体関連情報の取得処理を行うものである。すなわち、個体関連情報取得処理手段４３Ａは、例えば３０分に１回のタイミング等でＧＰＳ３１の出力信号から位置情報を取得し、例えば３０分に１回のタイミング等で外気温センサ３２の出力信号から周辺微気象情報の一種である外気温データを取得し、例えば１分に１回のタイミング等で生理情報受信手段３３により受信した微弱無線信号から生理情報を取得し、例えば１日１枚ずつカメラ３４により周辺環境を撮影してその出力信号から周辺画像情報を取得し、これらの各取得データを、個体関連情報記憶手段として機能するメモリ３８に記録する処理を行う。
【００７５】
個体関連情報送信処理手段４３Ｂは、Ｓ．Ｓ．通信器３６から出力されたウェイクアップ信号により低速クロック３７Ａから高速クロック３７Ｂに切り換えられた状態で、メモリ３８に記録されている個体関連情報を、データ自動回収器６０または探索器９０に送信する処理を行うものである。
【００７６】
通信手段用電源入切制御手段４３Ｃは、電源コントローラ４１にＳ．Ｓ．通信器３６用の電源のＯＮ／ＯＦＦ信号を送り、Ｓ．Ｓ．通信器３６の電源を一定周期で入切制御する処理（一定周期で一定時間、入状態とする処理）を行うものである。なお、Ｓ．Ｓ．通信器３６の電源が入状態となっている間も、ＣＰＵ３７は、データの送受信等の特別な処理を行っていないときは、低速クロック３７Ａで稼働している。
【００７７】
移動許否判断手段４３Ｄは、ＧＰＳ３１により取得した位置情報に基づき、仮想電気柵記憶手段として機能するメモリ３８に記憶された仮想電気柵１００（図１０参照）を越えたか否かを判断して鹿１１等の野生動物の移動を許すか否かを判断する処理を行うものである。
【００７８】
刺激指令処理手段４３Ｅは、移動許否判断手段４３Ｄにより野生動物の移動を許さないと判断した場合に、刺激付与手段である低周波電気刺激器３５に対し、野生動物に電気刺激を与える指令を出す処理を行うものである。刺激指令処理手段４３Ｅは、ＧＰＳ３１により取得した位置情報に基づき動物の仮想電気柵１００からの相対距離（ベクトルｐ）を算出するとともに、ＧＰＳ３１から移動速度（ベクトルｖ）を取得し、これらの相対距離および移動速度に基づき電気刺激の量Ｅを決定する。すなわち、Ｅ＝ｆ（ベクトルｐ，ベクトルｖ）となる。ここで、電気刺激の量Ｅは、例えば電力（電圧×電流）等とすることができ、さらにこれに通電時間を考慮した量としてもよい。より具体的には、電気刺激の量Ｅは、例えば、数ミリアンペア以下で、６０００〜９０００ボルト程度等の範囲で決定される。通電時間は、例えば、２０００〜３０００分の１秒程度等である。なお、動物福祉の観点から、過大な通電あるいは長時間の通電を防止するため、一定量以上の電圧または電流、あるいは通電時間となった場合等に作動するブレーカ装置またはリミッタ装置を組み込んでおいてもよい。また、限られた容量のバッテリ３９で長期間作動させるため、連続通電ではなく、断続的な通電、パルス状の通電等としてもよい。
【００７９】
また、刺激指令処理手段４３Ｅは、相対距離および移動速度に基づく電気刺激の量Ｅの決定に加え、生理情報検出手段である体内センサ２１により検出した生理情報に基づき電気刺激の量Ｅを決定する処理も行う。例えば、生理情報に基づき、動物が妊娠していることや、衰弱していること等を把握した場合には、電気刺激の量Ｅを一律に低く抑える、または電気刺激付与を中止する等の処理を行う。
【００８０】
さらに、刺激指令処理手段４３Ｅは、仮想電気柵１１１内に動物が侵入することによりＳ．Ｓ．通信器３６が電波発信器１１０（図１０参照）からの電波を受信したときに動物に刺激を与える指令を出す。
【００８１】
図８において、体外装着部（首輪部）３０は、上下に二分割可能な構成とされ、上側部分３０Ａと下側部分３０Ｂとが左右の各位置で連結されて閉リング状となっている。体外装着部３０の真上の位置（上向き凸状態で略半円形に湾曲したベルト状の上側部分３０Ａの中央位置）には、第２ユニットのＧＰＳアンテナ３１Ａが配設されている。一方、体外装着部３０の真下の位置（下向き凸状態で略半円形に湾曲したベルト状の下側部分３０Ｂの中央位置）には、体外装着部３０を構成するＧＰＳアンテナ３１Ａ以外の各機器を収納する下部カバー３０Ｃが設けられ、この下部カバー３０Ｃ内には、第１、第３〜第７ユニットが収納され、重りの役割を果たしている。従って、体外装着部３０の重量バランスが保たれて回転が防止され、ＧＰＳアンテナ３１Ａが常に所定の位置にくるようになっている。また、カメラ３４は、前方を撮影可能な位置に配置されている。
【００８２】
体外装着部（首輪部）３０の上側部分３０Ａと下側部分３０Ｂとは、左右の各位置で互いに上下方向に均等に摺動させながら連結可能な構成とされ、これにより動物の首回りの長さに合わせて体外装着部３０の大きさ（首輪周長）を調整可能となっている。従って、ＧＰＳアンテナ３１Ａは、体外装着部３０の大きさを調整しても、常に真上の位置にきてＧＰＳ衛星からの電波の受信状態を良好に保つようになっている。
【００８３】
図９において、上側部分３０Ａの下端部（図８における左右両側の下端部）には、所定間隔を置いて表裏を貫通する複数のベルト穴３０Ｄが設けられ、これらの各ベルト穴３０Ｄの近傍には、体外装着部（首輪部）３０の周長表示が行われている。図示の例では、周長が７０．０ｃｍ、７２．５ｃｍという表示が行われている。そして、いずれかの周長表示に対応するベルト穴３０Ｄに連結用のボルト３０Ｅを挿通し、上側部分３０Ａの下端部と下側部分３０Ｂの上端部とを重ねて金属プレート３０Ｆにより挟み込んだ状態で、ボルト３０Ｅおよびナット３０Ｇを締め込むことにより、上側部分３０Ａと下側部分３０Ｂとが連結されるようになっている。
【００８４】
なお、図示の例では、上側部分３０Ａの上下動により首輪周長が調整可能とされているが、上側部分３０Ａおよび下側部分３０Ｂのいずれの側を可動とするかは任意であり、また、図示の例では、上側部分３０Ａにベルト穴３０Ｄが設けられているが、下側部分３０Ｂにベルト穴３０Ｄを設けてもよく、これらは、体外装着部（首輪部）３０の大きさや、使用者の要請等に応じて適宜定めればよい。
【００８５】
このような本実施形態においては、以下のようにして生物管理システム１０により鹿１１等の野生動物の管理が行われる。
【００８６】
先ず、個体装着装置５０による個体関連情報の取得は、次のようにして行われる。
【００８７】
図７において、ＣＰＵ３７は、処理手段４３による処理を何も行わないときには、低速クロック３７Ａで特別な処理を含まないループ処理を行って待機状態となっている。個体関連情報取得処理手段４３Ａは、個体関連情報としての位置情報、周辺微気象情報である外気温データ、生理情報、および周辺画像情報を取得する各タイミングをタイマ３７Ｃにより把握し、各タイミングになった時点で低速クロック３７Ａから高速クロック３７Ｂに自ら切り換わった後、ＧＰＳ３１、外気温センサ３２、生理情報受信手段３３、およびカメラ３４の各機器の電源を入状態とし、これらの各機器の出力信号から各個体関連情報を取得し、取得した各個体関連情報を個体関連情報記憶手段として機能するメモリ３８に記憶させる。その後、各機器の電源を切状態とし、低速クロック３７Ａに自ら切り換わって待機状態に戻る。
【００８８】
次に、個体関連情報収集装置８０（データ自動回収器６０および基地局７０）または個体関連情報収集装置である探索器９０による個体関連情報の収集は、次のようにして行われる。
【００８９】
図１において、データ自動回収器６０は、体外装着部（首輪部）３０に対し、定期的に問合せコマンドを送る。問合せコマンドは、例えば３００ｍ程度の範囲まで到達する。従って、鹿１１等の野生動物が水飲み場１２に来ると、データ自動回収器６０からの問合せコマンドが体外装着部３０で受信可能となる。
【００９０】
図７において、通信手段用電源入切制御手段４３Ｃは、タイマ３７Ｃにより電源コントローラ４１にＳ．Ｓ．通信器３６用の電源のＯＮ／ＯＦＦ信号を送るタイミングを把握し、そのタイミングでＳ．Ｓ．通信器３６の電源を一定周期で入切制御している。体外装着部３０では、Ｓ．Ｓ．通信器３６の電源が入状態とされているときにのみ、データ自動回収器６０からの問合せコマンドをＳ．Ｓ．通信器３６により受信する。従って、データ自動回収器６０からの問合せコマンドの送信が定期的に繰り返し行われるので、この問合せコマンドを、一定時間内に受信することができる。例えば、Ｓ．Ｓ．通信器３６の電源を、１分毎に６秒だけＯＮにした場合、データ自動回収器６０からの問合せコマンドの送信を６秒毎に繰り返せば、最長１分でデータ自動回収器６０と体外装着部３０とを接続できる。
【００９１】
そして、体外装着部３０で、Ｓ．Ｓ．通信器３６によりデータ自動回収器６０からの問合せコマンドを受信すると、Ｓ．Ｓ．通信器３６からＣＰＵ３７にウェイクアップ信号が出力される。なお、Ｓ．Ｓ．通信器３６は、電源入状態になると、先ずスリープ状態となり、外部から信号が来ると稼働し、ＣＰＵ３７にウェイクアップ信号を出力する。ＣＰＵ３７は、このウェイクアップ信号を受け取ると、低速クロック３７Ａから高速クロック３７Ｂに切り換えられ、高速クロック３７Ｂとなった状態で、個体関連情報送信処理手段４３Ｂにより、メモリ３８に記録されている個体関連情報を、Ｓ．Ｓ．通信器３６からデータ自動回収器６０に送信する。その後、送信を終了すると、ＣＰＵ３７は、低速クロック３７Ａに切り換わって待機状態に戻る。
【００９２】
図１、図４、図５において、データ自動回収器６０では、体外装着部３０から送信されてきた個体関連情報を、Ｓ．Ｓ．通信器６１により受信し、回収器本体６２のメモリに記憶させる。続いて、基地局７０のコンピュータ７２を適宜な時期（任意の時期）に操作し、データ自動回収器６０に対し、遠距離用Ｓ．Ｓ通信器７１からデータ回収要求信号を送信する。データ自動回収器６０では、遠距離用Ｓ．Ｓ通信器６３により基地局７０からのデータ回収要求信号を受信すると、回収器本体６２のメモリに蓄積記憶している個体関連情報を、遠距離用Ｓ．Ｓ通信器６３により基地局７０に送信する。そして、基地局７０では、データ自動回収器６０から送信されてきた個体関連情報の蓄積データを遠距離用Ｓ．Ｓ通信器７１により受信し、コンピュータ７２により表示・出力・記憶・分析・解析・調査・演算・管理等の各種処理を行う。なお、基地局７０とデータ自動回収器６０との間でのデータの遠距離伝送は、例えば、最大１０ｋｍ程度の範囲で行われる。また、基地局７０とデータ自動回収器６０との間に、一つまたは複数の中継局を設置して伝送距離を延長することもできる。さらに、データ自動回収器６０に対してデータ回収要求信号を送信する際には、基地局７０のコンピュータ７２を適宜な時期（任意の時期）に操作するのではなく、コンピュータ７２を常時稼働するデータ回収用サーバとし、定期的にデータ回収を行うようにしてもよい。
【００９３】
一方、探索器９０の場合には、データ自動回収器６０が体外装着部（首輪部）３０に対して定期的に問合せコマンドを送信していたのに対し、例えば、研究者１３（図１参照）が動物に接近したとき等のようにデータ回収が可能な状況になったときに、研究者１３がコンピュータ９２を操作し、Ｓ．Ｓ．通信器９１からデータ回収要求信号を体外装着部３０に送信する。この際、研究者１３は、例えば３００ｍ程度の範囲内まで動物に接近しなければならない。探索器９０からのデータ回収要求信号の送信に対する体外装着部３０における処理は、データ自動回収器６０および基地局７０によるデータ回収の場合と同様であり、データ自動回収器６０からの定期的な問合せコマンドを、探索器９０からのデータ回収要求信号に置き換えるだけである。つまり、体外装着部３０では、通信手段用電源入切制御手段４３ＣによるＳ．Ｓ．通信器３６の電源の入切制御や、ウェイクアップ信号によるＣＰＵ３７のクロック切換等が行われる。そして、探索器９０では、体外装着部３０から送信されてきた個体関連情報をＳ．Ｓ通信器９１により受信し、コンピュータ９２により表示・出力・記憶・分析・解析・調査・演算・管理等の各種処理を行う。
【００９４】
また、電気刺激付与による動物の管理は、次のようにして行われる。
【００９５】
図１０において、体外装着部（首輪部）３０のメモリ３８（図３参照）には、図中点線で示された例えば多角形状等の仮想電気柵１００の各構成点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…の位置情報が記憶されている。メモリ３８には、各構成点の位置を、緯度および経度（本実施形態では、高度は考えないものとする。）のデータとして記憶してもよく、あるいは基準点（各構成点Ｐ１，Ｐ２等でもよく、各構成点以外の点でもよい。）の緯度および経度を記憶するとともに、この基準点に対する各構成点の相対座標（基準点からの相対距離（ｍ）による平面座標）を記憶してもよい。
【００９６】
また、仮想電気柵１００の各構成点Ｐ１，Ｐ２等の配置間隔は、例えば、数十ｍ〜数ｋｍ程度等とすることができ、各構成点の個数は、例えば数千点等とすることができる。また、仮想電気柵１００の形状は、図示のような多角形形状に限定されるものではなく任意であり、また、複数の領域にしたり、ドーナツ状の領域（仮想電気柵１００が内輪および外輪の二重柵となる。）にしてもよい。
【００９７】
体外装着部（首輪部）３０では、個体関連情報取得処理手段４３ＡによりＧＰＳ３１の出力信号から位置情報を取得する都度に、移動許否判断手段４３Ｄにより、ＧＰＳ３１による位置情報に基づき、鹿１１等の野生動物が、メモリ３８に記憶された仮想電気柵１００を越えたか否か、すなわち仮想電気柵１００の内側か外側のいずれにいるかを判断する。ここで、本実施形態では、鹿１１等の野生動物が、仮想電気柵１００から外に出たときに、電気刺激が与えられる設定とする。従って、移動許否判断手段４３Ｄは、動物が仮想電気柵１００の外側にいると判断した場合には、そのような動物の移動状況を許さないと判断する。なお、仮想電気柵１００の内側に入ったときに、電気刺激が与えられる設定としてもよい。
【００９８】
続いて、移動許否判断手段４３Ｄにより動物の移動状況を許さないと判断した場合には、刺激指令処理手段４３Ｅにより、ＧＰＳ３１からの位置情報に基づき動物の仮想電気柵１００からの相対距離（ベクトルｐ）を算出するとともに、ＧＰＳ３１の出力信号から得られる移動速度（ベクトルｖ）を把握する。そして、刺激指令処理手段４３Ｅにより、相対距離および移動速度に基づき、Ｅ＝ｆ（ベクトルｐ，ベクトルｖ）に従って電気刺激の量Ｅを決定する。また、併せて、刺激指令処理手段４３Ｅにより、生理情報に基づく電気刺激の量Ｅの決定処理（リミッタ機能として行う処理でもよい。）を行ってもよい。その後、刺激指令処理手段４３Ｅにより、低周波電気刺激器３５に対し、決定した電気刺激の量Ｅにより動物に電気刺激を与える指令を出す。なお、仮想電気柵１００からの相対距離および移動速度は、基本的には、仮想電気柵１００を形成する線（各辺）に対する法線方向の成分のみを考慮することが好ましい。また、仮想電気柵１００の各角部の位置（各構成点Ｐ１，Ｐ２等の位置）以外の位置（各構成点同士の中間位置）の近傍においては、基本的には、仮想電気柵１００の各辺のうち、最も動物の現在位置に近い辺に対する相対距離および移動速度が対象となる。
【００９９】
より具体的には、例えば、仮想電気柵１００からの相対距離が大きい程、また、移動速度が大きい程、電気刺激の量Ｅを大きくする。但し、移動速度が大きくても移動方向が仮想電気柵１００の方に戻る方向である場合には、電気刺激を与えないようにするか、量Ｅを減少させるようにしてもよい。従って、この場合には、仮想電気柵１００から急いで遠ざかったときに、電気刺激の量Ｅが最も大きくなる。また、例えば、相対距離（ベクトルｐ）に応じて電気刺激の量Ｅを変化させるとともに、移動速度（ベクトルｖ）については、絶対値は考慮せずに、方向のみを考慮するようにしてもよい。
【０１００】
なお、動物が仮想電気柵１００の内側（移動禁止区域外）に戻るまでの間だけ、ＧＰＳ３１から位置情報や移動速度情報を取得する時間間隔を、個体関連情報取得処理手段４３ＡでＧＰＳ３１による位置情報を取得する場合の時間間隔に比べて短くしてもよい。例えば、個体関連情報取得処理手段４３Ａにより３０分間に１回だけ位置情報を取得していた場合には、刺激指令処理手段４３Ｅにより、ＧＰＳ３１から位置情報や移動速度情報を、例えば毎分取得し、より詳細に動物の移動状況（相対距離および移動速度）を捉えるようにしてもよい。このようにすれば、より確実に動物を仮想電気柵１００の内側に戻るように仕向けることができる。
【０１０１】
また、図１０に示すように、鹿１１等の野生動物の侵入を阻止したい領域内に、一つまたは複数の電波発信器１１０を設置し、この電波発信器１１０からの電波の届く限界線（例えば、半径距離Ｒ＝３００ｍ程度の円）により、動物の移動範囲を規制するための仮想電気柵１１１を形成してもよい。この場合には、鹿１１等の野生動物が電波発信器１１０に近づいて仮想電気柵１１１内に侵入することにより、体外装着部（首輪部）３０が、Ｓ．Ｓ．通信器３６により電波発信器１１０からの電波を受信したときに、刺激指令処理手段４３Ｅにより、低周波電気刺激器３５に対し、動物に刺激を与える指令が出され、低周波電気刺激器３５による刺激付与が実行される。一方、鹿１１等の野生動物が電波発信器１１０から遠ざかって仮想電気柵１１１の外側に出ることにより、体外装着部（首輪部）３０が、Ｓ．Ｓ．通信器３６により電波発信器１１０からの電波を受信できなくなったときには、刺激指令処理手段４３Ｅにより、低周波電気刺激器３５に対し、刺激付与の中止の指令が出され、刺激付与が終了する。
【０１０２】
さらに、図１０に示すように、侵入禁止区域内に侵入しようとしている動物や既に侵入している動物を人間１４が見つけた場合に、その人間１４がリモートコントローラ１１２を操作し、体外装着部（首輪部）３０に対し、電波発信器１１０からの電波と同様な信号を送信し、この信号をＳ．Ｓ．通信器３６で受信して低周波電気刺激器３５による刺激付与を実行するようにしてもよい。従って、この場合には、人間１４は、リモートコントローラ１１２を用いた遠隔操作により、動物の調教師と同様な行為を行うことができる。
【０１０３】
なお、電波発信器１１０による仮想電気柵１１１の形成は、図１０に示すように、ＧＰＳ３１による仮想電気柵１００の形成と併せて行ってもよく、あるいはこれらの仮想電気柵１００，１１１の形成は、それぞれ単独で行ってもよい。図１０に示すように仮想電気柵１００，１１１の形成を組み合わせた場合には、例えば、ＧＰＳ３１により仮想電気柵１００の外に出たか否かを３０分間隔で捉えていたときに、その３０分以内に、動物が仮想電気柵１００の外に出てしまい、電波発信器１１０による仮想電気柵１１１に近づくこともあり得るが、このようなときでも動物の仮想電気柵１１１内への侵入を阻止することができる。また、仮想電気柵１００，１１１の形成を組み合わせる場合には、仮想電気柵１００，１１１で囲まれる各領域同士を重ねてもよく、例えば、ＧＰＳ３１による仮想電気柵１００の中に、電波発信器１１０による仮想電気柵１１１を形成すれば、動物を仮想電気柵１００の外に出したくない一方、仮想電気柵１１１内に侵入させたくない場合等に対応することができる。さらに、動物の種類（例えば、単独行動をとるか群で行動するかの別、移動範囲の広さ、群の習性や群の頭数等）に応じ、ＧＰＳ３１による仮想電気柵１００と、電波発信器１１０による仮想電気柵１１１とを使い分けてもよい。
【０１０４】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。すなわち、図７に示すように、（１）ＣＰＵ３７は、処理手段４３による特別な処理を何も行わないときには低速クロック３７Ａで稼働して消費電力を抑え、（２）個体関連情報取得処理手段４３Ａにより個体関連情報の取得処理を行う際には、低速クロック３７Ａから高速クロック３７Ｂに切り換わる。また、（３）通信手段用電源入切制御手段４３Ｃにより、Ｓ．Ｓ．通信器３６の電源を一定周期で入切制御するとともに、（４）電源入状態のＳ．Ｓ．通信器３６が外部のデータ自動回収器６０または探索器９０から信号を受信したときに、Ｓ．Ｓ．通信器３６からＣＰＵ３７にウェイクアップ信号を出力し、このウェイクアップ信号によりＣＰＵ３７を低速クロック３７Ａから高速クロック３７Ｂに切り換えて、個体関連情報送信処理手段４３Ｂにより個体関連情報の送信処理を行う構成としたので、全体として消費電力を小さくすることができる。このため、情報の取得処理およびその送信処理を必要最小限の電力で実現することができ、省電力化を図ることができるので、各機器への電力供給を長期間維持することができ、また、バッテリ切れで計測不能になる事態の発生を最小限に抑えることができ、効率的かつ効果的な生物の管理を実現することができる。
【０１０５】
また、生物管理システム１０は、データ自動回収器６０を備えているので（図１参照）、個体装着装置５０で取得した個体関連情報を、データ自動回収器６０により自動回収し、基地局７０に送信することができる。このため、探索器９０を使用しなくてもデータ回収を行うことができ、また、わざわざ現地まで行かなくても容易にデータ回収を行うことができる。
【０１０６】
さらに、個体装着装置５０は、体内埋込部２０と体外装着部３０とにより構成され、体内埋込部２０で検出した生理情報を、体外装着部３０により中継してデータ自動回収器６０や探索器９０に送信することができるので（図２および図３参照）、体内埋込部２０の体内センサ２１から微弱無線信号として出力される生理情報を、遠隔地のデータ自動回収器６０や探索器９０まで送信することができる。
【０１０７】
そして、個体装着装置５０の体外装着部（首輪部）３０は、上下に二分割され、左右の各位置で連結されて摺動調整可能な構成となっているので（図８および図９参照）、ＧＰＳアンテナ３１Ａを常に真上の位置にくるように配置することができる。このため、連結個所が一個所の場合のような不都合を生じることはなく、位置情報を、より確実に取得することができる。
【０１０８】
また、個体装着装置５０の体外装着部３０を構成する各機器は、第１〜第７ユニットに分割されてモジュール化されているので、モジュール間で互換性を確保することができ、使用者のニーズに応じた豊富な製品ラインアップの提供およびオーダーメード制を実現することができる。このため、対象とする生物の種類や調査条件等により、必要とされるセンサ類、情報通信方法、データ容量、データサイズ、バッテリ寿命等は千差万別であるが、これらの各種の要求に容易かつ迅速に対応することができる。
【０１０９】
さらに、生物管理システム１０は、ＧＰＳ３１による仮想電気柵１００を形成することができるので（図１０参照）、動物が侵入禁止区域（仮想電気柵１００の内側でも外側でもよい。）に入った場合に、低周波電気刺激器３５により動物に刺激を与えることができ、これにより動物の侵入禁止区域内への侵入を阻止することができる。このため、動物の移動範囲を規制することができるので、例えば、野生動物による農林業被害の防除や放牧家畜の管理等を効果的かつ効率的に行うことができる。
【０１１０】
そして、刺激指令処理手段４３Ｅは、仮想電気柵１００からの動物の相対距離および移動速度に基づき、電気刺激の量Ｅを決定するので、動物が仮想電気柵１００から侵入禁止区域内に深く入れば入る程、また、動物が侵入禁止区域内の奥の方に向かって進む速度が速ければ速い程、強い刺激を与えること等ができる。このため、動物が仮想電気柵１００により区画された侵入禁止区域から外に出るように仕向けることができる。
【０１１１】
また、刺激指令処理手段４３Ｅは、体内センサ２１により検出した生理情報に基づき、電気刺激の量Ｅを決定することもできるので、例えば、動物が妊娠中の場合や衰弱している場合等を把握し、動物の体調に応じた刺激付与を実現することができる。
【０１１２】
さらに、生物管理システム１０は、ＧＰＳ３１による仮想電気柵１００の形成のみならず、電波発信器１１０による仮想電気柵１１１も形成することができるので（図１０参照）、電波発信器１１０からの電波が届く範囲内に動物が侵入した場合に、低周波電気刺激器３５により動物に刺激を与えることができる。このため、動物の移動範囲を規制することができるので、ＧＰＳ３１による仮想電気柵１００の場合と同様に、野生動物による農林業被害の防除や放牧家畜の管理等を効果的かつ効率的に行うことができるうえ、電波発信器１１０による仮想電気柵１１１と、ＧＰＳ３１による仮想電気柵１００とを組み合わせることで、より緻密で高度な移動規制および動物管理を行うことができる。
【０１１３】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形等は本発明に含まれるものである。
【０１１４】
すなわち、前記実施形態の生物管理システム１０では、図３に示す如く、個体装着装置５０の体外装着部３０に装備された通信手段は、スペクトラム拡散通信を行うＳ．Ｓ．通信器３６であったが、図１１および図１２に示すように、携帯電話回線を利用した通信によりデータの送受信を行う生物管理システム２００としてもよい。生物管理システム２００において、前記実施形態の生物管理システム１０の機器と同じものについては、同一の符号を付して詳しい説明は省略し、以下には異なる部分のみを説明する。
【０１１５】
図１１において、生物管理システム２００は、個体装着装置２５０と、個体関連情報収集装置である基地局２７０とにより構成されている。従って、前記実施形態のデータ自動回収器６０や探索器９０（図１参照）に相当するものはない。
【０１１６】
個体装着装置２５０は、前記実施形態と同じ構成を有する体内埋込部２０（図２参照）と、前記実施形態の体外装着部３０（図３参照）とは異なる構成を有する体外装着部（首輪部）２３０とにより構成されている。図１２において、体外装着部２３０は、前記実施形態のＳ．Ｓ．通信器３６の代わりに、通信手段である携帯電話機２３６、およびこの携帯電話機２３６とＣＰＵ３７との間に配置されるモデム２４４を備えている。また、携帯電話機２３６は、アンテナ２３６Ａを有している。なお、その他の機器３１〜３５，３７〜４１は、前記実施形態と同じものである。
【０１１７】
図１１において、基地局２７０は、前記実施形態の遠距離用Ｓ．Ｓ．通信器７１（図５参照）の代わりに、固定電話回線接続用のモデム２７４を備えている。なお、コンピュータ７２は、前記実施形態と同じものである。
【０１１８】
このような生物管理システム２００においては、個体装着装置２５０による個体関連情報の取得処理は、前記実施形態の個体装着装置５０の場合と同様にして行われ、取得した個体関連情報の回収処理が前記実施形態の場合と異なるのみである。また、ＧＰＳ３１による仮想電気柵１００（図１０参照）の形成は、前記実施形態の場合と同様に行われ、同様な処理で動物への電気刺激付与が実行される。
【０１１９】
生物管理システム２００では、データの回収処理は、次のようにして行われる。先ず、基地局２７０のコンピュータ７２を適宜な時期（任意の時期）に操作し、個体装着装置２５０の体外装着部（首輪部）２３０に装備された携帯電話機２３６に対し、モデム２７４を経由してダイヤルアップし、データ回収要求信号を直接に送信する。この際、基地局２７０からの信号は、固定電話回線および携帯電話網を介して、体外装着部（首輪部）２３０に装備された携帯電話機２３６に至る。なお、ダイヤルアップ接続は、コンピュータ７２で、Ｗｉｎｄｏｗｓ（商標）上のプログラムであるハイパーターミナル（Hyper Terminal：商標）を起動して行う。
【０１２０】
次に、ダイヤルアップで携帯電話機２３６に接続すると、メモリ３８に記憶されている個体関連情報が、個体関連情報送信処理手段４３Ｂ（図７参照）により、モデム２４４および携帯電話機２３６を通して体外装着部（首輪部）２３０から送信され、携帯電話網および固定電話回線を介して基地局２７０に至り、モデム２７４を通ってコンピュータ７２で回収される。その後、コンピュータ７２では、前記実施形態の場合と同様に、回収データを用いて表示・出力・記憶・分析・解析・調査・演算・管理等の各種処理が行われる。
【０１２１】
そして、基地局２７０から体外装着部（首輪部）２３０の携帯電話機２３６へのダイヤルアップ接続によるデータ回収は、コンピュータ７２を適宜な時期（任意の時期）に操作して行うのではなく、コンピュータ７２を常時稼働するデータ回収用サーバとし、定期的にデータ回収を行うようにしてもよい。このようにデータ回収を自動化すれば、例えば、体外装着部（首輪部）２３０に装備されたカメラ３４を「動くライブカメラ」として用いることができ、カメラ３４で撮影された画像（動物の行動や周辺環境を視覚的に把握できる画像）を、調査・研究に役立てるのみならず、インターネット等を通じて配信して一般公開することで、自然環境に関わる普及・啓発活動にも利用することができる。
【０１２２】
なお、携帯電話は、通信圏内であればどこでもデータ回収が可能であるが、スペクトラム拡散通信は、３００ｍ程度まで動物に接近する必要がある。従って、生態学的に考えると、携帯電話は、行動圏が広くその一部が携帯電話の通信圏と重なる場合に適用し、一方、スペクトラム拡散通信は、行動圏の広さが比較的限られるか、Ｓ．Ｓ．受信機を設置した場所に必ず動物が接近するかの条件が必要となる。このため、家畜である牛には、スペクトラム拡散通信が適切となる。また、装置のサイズや重量を考えると、携帯電話は改造が禁止されていて、改造（表示器、キー、ケース等を外すこと）なしで組み込むと装置が大きくなるので、体が小さいことから装置を小型化する必要のあるキツネ、アライグマ、サル等には、スペクトラム拡散通信が好ましい。そして、それ以外の大型の動物、例えば、エゾシカ、ニホンカモシカ、エゾヒグマ、ツキノワグマ等には、当該地域の地理的あるいは生態学的な特性に応じて、携帯電話でもスペクトラム拡散通信でも、いずれを適用してもよい。
【０１２３】
また、携帯電話会社が提供するＰＤＣ方式による無線パケットサービスであるＤｏＰａ（商標）による通信を行う場合には、図１２の体外装着部（首輪部）２３０において、携帯電話機２３６およびモデム２４４が、ＤｏＰａモジュールに置き換わり、図１１の基地局２７０において、モデム２７４がＤｏＰａ用のルータに置き換わる。なお、ＤｏＰａ（商標）の場合のデータ回収では、コンピュータ７２で、Ｗｉｎｄｏｗｓ（商標）上のプログラムであるハイパーターミナル（Hyper Terminal：商標）を起動し、ＴＣＰ／ＩＰを指定し、体外装着部（首輪部）２３０に割り当てられたＩＰアドレスに接続し、データ回収要求信号を直接に送信する。
【０１２４】
図１１および図１２の生物管理システム２００のように携帯電話による通信を行う場合でも、ＤｏＰａ（商標）による通信を行う場合でも、前記実施形態の生物管理システム１０のスペクトラム拡散通信の場合と比べ、データの送受信を行う際の通信形態が異なるのみであるため、前記実施形態の生物管理システム１０と同様な効果を得ることができる。すなわち、ＣＰＵクロック切換および通信手段用電源入切制御による省電力効果、データ自動回収器６０による中継効果、体外装着部（首輪部）３０による生理情報の中継効果、体外装着部（首輪部）３０の左右両側連結によるＧＰＳアンテナ３１Ａの真上位置への配置効果、体外装着部３０の各構成機器のモジュール化による互換性確保効果、ＧＰＳ３１による仮想電気柵１００の形成での電気刺激付与効果、画像圧縮処理効果等を得ることができる。
【０１２５】
さらに、前記実施形態では、データ自動回収器６０と基地局７０との通信は、スペクトラム拡散通信により行われていたが、この通信を、携帯電話やＤｏＰａ（商標）に置き換えて行ってもよい。
【０１２６】
また、スペクトラム拡散通信、携帯電話やＤｏＰａ（商標）による通信に代えて、人工衛星用システム（オーブコム）による通信を行ってデータの送受信を行ってもよい。
【０１２７】
そして、前記実施形態では、図１に示す如く、探索器９０によるデータ回収は、個体装着装置５０の体外装着部（首輪部）３０から行い、データ自動回収器６０に蓄積記憶されたデータは、基地局７０により回収されていたが、データ自動回収器６０に蓄積記憶されたデータを探索器９０により回収してもよい。
【０１２８】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明によれば、通信手段の電源の入切制御、および通信手段からのウェイクアップ信号によるＣＰＵのクロック切換を行うので、省電力化を図ることができ、あるいは、仮想柵を形成して生物への刺激付与を行うので、生物の移動範囲を規制することができ、これらにより生物の管理を効果的・効率的に行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の生物管理システムの全体構成図。
【図２】前記実施形態の個体装着装置の体内埋込部の機器構成図。
【図３】前記実施形態の個体装着装置の体外装着部（首輪部）の機器構成図。
【図４】前記実施形態の個体関連情報収集装置を構成するデータ自動回収器の機器構成図。
【図５】前記実施形態の個体関連情報収集装置を構成する基地局の機器構成図。
【図６】前記実施形態の別系統の個体関連情報収集装置である探索器の機器構成図。
【図７】前記実施形態の個体装着装置の体外装着部（首輪部）における処理手段による各種処理を示す説明図。
【図８】前記実施形態の体外装着部（首輪部）を正面から見た外観構成図。
【図９】前記実施形態の体外装着部（首輪部）を側面から見た部分拡大図。
【図１０】前記実施形態の仮想電気柵により鹿に電気刺激を与える処理を示す説明図。
【図１１】本発明の変形の形態を示す生物管理システムの全体構成図。
【図１２】前記変形の形態の体外装着部（首輪部）の機器構成図。
【符号の説明】
１０，２００ 生物管理システム
１１ 生物である野生動物の一種である鹿
２０ 体内埋込部
２１ 生理情報検出手段である体内センサ
２２ 生理情報送信手段
３０，２３０ 体外装着部（首輪部）
３０Ａ 上側部分
３０Ｂ 下側部分
３１ 位置情報取得手段であるグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）
３１Ａ ＧＰＳアンテナ
３３ 生理情報受信手段
３５ 刺激付与手段である低周波電気刺激器
３６ 通信手段であるＳ．Ｓ．通信器
３７ ＣＰＵ
３７Ａ 低速クロック
３７Ｂ 高速クロック
３８ 仮想柵記憶手段である仮想電気柵記憶手段として機能するメモリ
４３ 処理手段
４３Ａ 個体関連情報取得処理手段
４３Ｂ 個体関連情報送信処理手段
４３Ｃ 通信手段用電源入切制御手段
４３Ｄ 移動許否判断手段
４３Ｅ 刺激指令処理手段
５０，２５０ 個体装着装置
６０ データ自動回収器
７０，２７０ 基地局
８０ 個体関連情報収集装置
１００，１１１ 仮想柵である仮想電気柵
１１０ 電波発信器
２３６ 通信手段である携帯電話機
Ｅ 刺激の量である電気刺激の量

Claims (10)

1. 生物に関する情報を収集して前記生物を管理する生物管理システムであって、
   前記生物の個体に装着されてこの移動する個体の位置情報、生理情報、周辺画像情報、または周辺微気象情報のうちの少なくとも一つの情報を含む個体関連情報を取得する個体装着装置と、
   この個体装着装置により取得した前記個体関連情報を遠隔地で収集する個体関連情報収集装置とを備え、
   前記個体装着装置は、
   高速クロックおよび低速クロックを有するＣＰＵを用いて処理を行う処理手段と、
   前記個体関連情報収集装置との間で前記個体関連情報を含む信号の送受信を行う通信手段とを含んで構成され、
   前記処理手段は、
   予め定められたタイミングで待機状態の前記低速クロックから前記高速クロックに切り換わって前記個体関連情報を取得して個体関連情報記憶手段に記憶させる処理を行う個体関連情報取得処理手段と、
   前記通信手段から出力されたウェイクアップ信号により待機状態の前記低速クロックから前記高速クロックに切り換えられた状態で前記個体関連情報記憶手段に記憶された前記個体関連情報を前記個体関連情報収集装置に送信する処理を行う個体関連情報送信処理手段と、
   前記通信手段の電源を一定周期で入切制御する通信手段用電源入切制御手段とを含んで構成され、
   前記通信手段は、前記処理手段の前記通信手段用電源入切制御手段により電源を入状態とされているときに前記個体関連情報収集装置から信号を受信した場合に前記ウェイクアップ信号を前記処理手段に出力する構成とされている
   ことを特徴とする生物管理システム。
2. 請求項１に記載の生物管理システムにおいて、
   前記個体装着装置により取得する前記個体関連情報には、前記生理情報が含まれ、
   前記個体装着装置は、前記生物の体内に埋め込まれた体内埋込部と、前記生物の体外に装着された体外装着部とにより構成され、
   前記体内埋込部は、前記生物の生理情報を検出する生理情報検出手段と、この生理情報検出手段により検出した前記生理情報の微弱無線信号を前記体外装着部まで送信する生理情報送信手段とを含んで構成され、
   前記体外装着部は、前記体内埋込部から送られてくる前記生理情報の微弱無線信号を受信する生理情報受信手段と、前記処理手段と、前記通信手段とを含んで構成され、
   前記処理手段の前記個体関連情報取得処理手段は、前記生理情報受信手段により受信した前記微弱無線信号から前記個体関連情報としての前記生理情報を取得する構成とされ、
   前記通信手段は、前記生理情報受信手段により受信した前記微弱無線信号から前記個体関連情報取得処理手段により取得した前記生理情報を前記個体関連情報収集装置に送信する構成とされている
   ことを特徴とする生物管理システム。
3. 請求項１または２に記載の生物管理システムにおいて、
   前記個体装着装置により取得する前記個体関連情報には、前記位置情報が含まれ、
   前記個体装着装置は、前記生物の個体を周回する状態で装着されて上下に二分割され、
   前記個体装着装置の上側部分の真上の位置には、前記位置情報を取得する位置情報取得手段としてのグローバル・ポジショニング・システムのうちの少なくともアンテナ部分が設けられ、
   前記個体装着装置の上側部分と下側部分とは、左右の各位置で互いに上下方向に均等に摺動させながら連結可能な構成とされ、前記個体装着装置は、これらの上側部分と下側部分との連結時の摺動調整により、前記個体装着装置を装着する前記生物の個体の装着部位の周長に合わせて大きさ調整可能な構成とされている
   ことを特徴とする生物管理システム。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の生物管理システムにおいて、
   前記個体装着装置により取得する前記個体関連情報には、前記位置情報が含まれ、
   前記個体装着装置を構成する各機器は、複数のユニットに分割されてモジュール化され、これらのユニットには、
   前記位置情報を取得する位置情報取得手段としてのグローバル・ポジショニング・システムのアンテナ部分を配したＧＰＳアンテナユニットと、
   前記各機器に電力供給するバッテリを配したバッテリユニットと、
   前記グローバル・ポジショニング・システムのアンテナ部分およびバッテリ以外の機器であって前記個体装着装置に必須の機器をまとめて配したメインユニットと、
   前記個体装着装置にオプションとして選択的に装備される各機器をそれぞれ個別に配した各オプションユニットとがあり、
   前記個体関連情報収集装置は、
   前記生物の移動予測経路またはその近傍に設置されて前記個体装着装置から前記個体関連情報を自動的に回収するデータ自動回収器と、
   このデータ自動回収器により回収された前記個体関連情報を前記データ自動回収器から受信する基地局と
   を含んで構成されていることを特徴とする生物管理システム。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の生物管理システムにおいて、
   前記個体装着装置により取得する前記個体関連情報には、前記位置情報が含まれ、
   前記個体装着装置は、
   前記生物の個体に装着されてこの移動する個体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記生物の移動範囲を規制するための仮想柵を記憶する仮想柵記憶手段とを含んで構成され、
   前記処理手段は、
   前記位置情報取得手段により取得した前記位置情報に基づき前記仮想柵記憶手段に記憶された前記仮想柵を越えたか否かを判断して前記生物の移動を許すか否かを判断する移動許否判断手段と、
   この移動許否判断手段により前記生物の移動を許さないと判断した場合に前記生物に刺激を与える指令を出す刺激指令処理手段とを含んで構成され、
   前記個体装着装置は、
   前記生物の個体に装着されて前記刺激指令処理手段の指令に基づき前記生物に刺激を与える刺激付与手段を更に含んで構成されている
   ことを特徴とする生物管理システム。
6. 請求項５に記載の生物管理システムにおいて、
   前記刺激指令処理手段は、
   前記位置情報取得手段により取得した前記位置情報に基づき前記生物の前記仮想柵からの相対距離を算出するとともに、
   前記位置情報取得手段から前記生物の移動速度を直接に取得するか、または前記位置情報取得手段により取得した前記位置情報に基づき前記生物の移動速度を算出し、
   これらの仮想柵からの相対距離および移動速度に基づき前記刺激の量を決定する構成とされていることを特徴とする生物管理システム。
7. 請求項１〜４のいずれかに記載の生物管理システムにおいて、
   前記生物の侵入を阻止したい領域内に設置されて前記生物の移動範囲を規制するための仮想柵を形成する電波を発信する電波発信器を備え、
   前記通信手段は、前記生物の個体に装着されて前記電波発信器からの電波も受信する構成とされ、
   前記処理手段は、
   前記電波発信器からの電波の届く限界線により形成された前記仮想柵内に前記生物が侵入することにより前記通信手段が前記電波発信器からの電波を受信したときに前記生物に刺激を与える指令を出す刺激指令処理手段を含んで構成され、
   前記個体装着装置は、
   前記生物の個体に装着されて前記刺激指令処理手段の指令に基づき前記生物に刺激を与える刺激付与手段を含んで構成されている
   ことを特徴とする生物管理システム。
8. 請求項１〜４のいずれかに記載の生物管理システムにおいて、
   前記生物の侵入を阻止したい領域内に設置されて前記生物の移動範囲を規制するための第１の仮想柵を形成する電波を発信する電波発信器を備え、
   前記通信手段は、前記生物の個体に装着されて前記電波発信器からの電波も受信する構成とされ、
   前記個体装着装置により取得する前記個体関連情報には、前記位置情報が含まれ、
   前記個体装着装置は、
   前記生物の個体に装着されてこの移動する個体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記生物の移動範囲を規制するための第２の仮想柵を記憶する仮想柵記憶手段とを含んで構成され、
   前記処理手段は、
   前記位置情報取得手段により取得した前記位置情報に基づき前記仮想柵記憶手段に記憶された前記第２の仮想柵を越えたか否かを判断して前記生物の移動を許すか否かを判断する移動許否判断手段と、
   この移動許否判断手段により前記生物の移動を許さないと判断した場合に前記生物に刺激を与える指令を出す処理、および、前記電波発信器からの電波の届く限界線により形成された前記第１の仮想柵内に前記生物が侵入することにより前記通信手段が前記電波発信器からの電波を受信したときに前記生物に刺激を与える指令を出す処理を行う刺激指令処理手段とを含んで構成され、
   前記個体装着装置は、
   前記生物の個体に装着されて前記刺激指令処理手段の指令に基づき前記生物に刺激を与える刺激付与手段を更に含んで構成されている
   ことを特徴とする生物管理システム。
9. 請求項５〜８のいずれかに記載の生物管理システムにおいて、
   前記個体装着装置により取得する前記個体関連情報には、前記生理情報が含まれ、
   前記個体装着装置は、
   前記生物の個体に装着されてこの移動する個体の生理情報を検出する生理情報検出手段を含んで構成され、
   前記刺激指令処理手段は、前記生理情報検出手段により検出した生理情報に基づき前記刺激の量を決定する構成とされている
   ことを特徴とする生物管理システム。
10. 請求項５〜９のいずれかに記載の生物管理システムにおいて、前記刺激は、電気刺激であり、前記仮想柵は、仮想電気柵であることを特徴とする生物管理システム。

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