JP2005229835A

JP2005229835A - 水槽監視システム

Info

Publication number: JP2005229835A
Application number: JP2004040225A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kurihara; 弘行栗原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】水槽内の鑑賞魚等にとって最適な環境となるように総合的な制御を行うと共に、給餌等を携帯電話等の端末機器から遠隔制御で行えるようにするための水槽監視システムを提供する。
【解決手段】水槽２０には、餌供給器２１、照明装置２２、温度センサ２３、エアレーション装置２４、及びヒータ２５が設置されている。これらには、センササーバ３０が接続され、温度センサ２３の検出値に基づいてヒータ２５が制御され、水槽２０の水温が調整される。また、設定した条件に従ってエアレーション装置２４、照明装置２２、及び餌供給器２１が制御される。更に、移動通信網６０、インターネット７０に接続された端末機器８０との接続時に、端末機器８０のいずれかからの要求に応じて、センササーバ３０は、照明装置２２のオン／オフ制御や餌供給器２１の餌供給制御を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、水槽監視システムに関し、特に、水槽で飼育する鑑賞魚等の生物にとって最適な環境となるように制御を行うと共に、飼い主が給餌等を携帯電話等の端末機器から遠隔制御できる水槽監視システムに関する。

室内等に設置した水槽で鑑賞魚等を飼育する場合、鑑賞魚等の生育環境に準じた環境にする必要がある。特に、熱帯魚等の場合、水温や水質の維持が重要になる。水質は、魚等が出す糞、余った餌による汚染、照明に起因して水槽の内壁面に発生する藻類等により悪化する。特に、水槽内に発生した藻類は、視界を悪くして鑑賞を妨げ、また、除去するのも大変である。そこで、藻類はできるだけ発生させず、発生したとしても成長しないようにすることが望まれる。

そこで、水槽に人が接近したときにのみ照明ランプを点灯し、水槽へのランプ照射時間を必要最小限に止めて藻類の光合成を抑制する照明装置（例えば、特許文献１参照。）や、５００〜６００ｎｍにピーク波長をもつ緑色を発光する光源により照明して水苔の発生を抑制する照明装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

更に、水槽は、一度供給した水が一定期間貯留されたままになるため、水槽内の水はできるだけ汚れないようにすることが望ましい。そこで、従来より、水槽内に濾過装置を設置して濾過し、水質の劣化を防止している。しかし、濾過装置を設置した場合、魚の食べ残した餌が濾過装置の給水口に吸い込まれ、フィルタの目詰まりを生じさせたり、餌が濾過装置に取り込まれる分だけ無駄になる。そこで、魚が餌を食べ尽くすまでの間（５〜３０分）だけ、濾過装置を停止するようにした鑑賞魚用装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
特開２０００−３０８４３３号公報（図１）特開２００３−１６９５６６号公報（図１）特開平９−１９２３６号公報（図１）

しかし、従来の鑑賞魚用の装置によると、照明及び濾過装置以外については考慮されておらず、それ以外のエアレーションの制御、給餌の制御等を含めた総合的な自動化やシステム化は行われていない。また、近年急速に普及したインターネット（internet）や、携帯電話、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の端末機器の利用、例えば、外出先からの水槽の状態の確認、外出先からの水槽に付属する機器の遠隔制御等も考えられていない。

そこで、本発明の目的は、水槽内の鑑賞魚等にとって最適な環境となるように総合的な制御を行うと共に、給餌等を携帯電話等の端末機器から遠隔制御で行える水槽監視システムを提供することにある。

本発明は、上記の目的を達成するため、水中で生息する生物が収容される水槽と、前記水槽内の水の温度を計測する温度センサと、前記水を加熱する加熱手段と、前記水の中に空気泡を放出するエアレーション装置と、前記水槽内に光を照射する照明装置と、前記水槽内に所定量の餌を供給する餌供給器と、移動電話回線又はインターネットに接続された端末機器と、前記水槽の設置場所の近傍又は同一建物内に設置されて、前記温度センサの検出値に基づいて前記加熱手段を制御することにより前記水槽の水温を調整すると共に、所定の条件に従って前記エアレーション装置、前記照明装置、及び前記餌供給器を制御し、更に、前記端末機器との接続時に前記端末機器からの要求に応じて少なくとも前記照明装置のオン／オフ制御又は前記餌供給器の餌供給制御を実行するサーバとを備えることを特徴とする水槽監視システムを提供する。

前記サーバは、前記水槽の一部又は全体を撮像するカメラが接続され、前記端末機器との接続時に前記カメラによる撮影画像を前記端末機器へ伝送する構成にすることができる。これにより、水槽の状態を目視により確認することができる。

前記端末機器は、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ、又はパーソナルコンピュータを用いることができる。これにより、日常的に用いている端末機器を水槽の監視に用いることができ、水槽監視のために専用の端末機器を用意する必要がない。

本発明の水槽監視システムによれば、水槽の管理に必要な水温、照明、餌供給、エアレーション等が自動的に制御されるため、最適環境を維持することができ、飼い主は安心して家や店舗を留守にすることができる。更に、端末機器に水槽の映像を表示することができるため、外出先から端末機器により照明のオン／オフや餌供給を制御することが可能になり、状況の把握が確実に行えるようになる。

以下、本発明の実施の形態について図面を基に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る水槽監視システムを示す構成図である。以下に、一般家庭や店舗等に設置された水槽で鑑賞魚を飼育する場合の水槽監視システムを例に説明する。

〔水槽監視システムの全体の構成〕
図１に示すように、水槽監視システム１は、家屋１０内の種々の設備や機器と、電話回線５０及び移動通信網６０を介して、或いは、電話回線５０及びインターネット７０を介して接続される端末機器８０を備えて構成されている。

〔家屋１０内の設備及び機器〕
家屋１０内には、鑑賞魚を飼育するための水槽２０と、この水槽２０内の鑑賞魚２０ａに一定量の餌を供給するための餌供給器２１と、水槽２０を照明する照明装置２２と、水槽２０内の水温を測定する温度センサ２３と、水槽２０内の水２０ｂに気泡を発生させるエアレーション装置２４と、水槽２０内の水温を調整するためのヒータ２５と、以上の各機器を制御すると共にセンサ出力を取り込むセンササーバ(Sensor server) ３０と、水槽２０の全体又は主要部を撮影するカメラ（Ｗｅｂカメラ）４０が設置されている。

〔水槽２０の詳細〕
水槽２０は、ガラス又は強化プラスチック等を用いて箱型に作られており、内部には水２０ｂが所望のレベルまで満たされている。水槽２０の内部には、砂２０ｃが敷きつめられ、この砂２０ｃに水草２０ｄが植えられ、更には置き石、人工の添え物等が設置されている。水槽２０内には、エアレーション装置２４及びヒータ２５が設置され、水２０ｂの鑑賞魚２０ａの種類等に応じて、最も適した水温及び酸素状態に調節している。

〔各機器の構成〕
餌供給器２１は、予めある量の餌を収納部に有し、センササーバ３０から指令が送られる毎に一定量の餌を供給口から吐出する。餌は、水槽２０内の鑑賞魚２０ａの種類等に応じて最適なものを予め用意する。

照明装置２２は、蛍光灯、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いることがてきる。その設置場所は、水槽２０の上部や側面等であるが、水槽内に設けてもよい。

センササーバ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース機能、モデム機能等を備えて構成された１種のコンピュータである。このセンササーバ３０は、電話回線５０を通して端末機器と通信する機能を備えるほか、温度センサ２３及びＷｅｂカメラ４０からの信号の取り込み、及び餌供給器２１、照明装置２２、エアレーション装置２４、及びヒータ２５のそれぞれを制御する。照明装置２２は、オン／オフや明暗の調整を行うことで、鑑賞魚２０ａのストレスを軽減することができる。また、エアレーション装置２４を制御することで、夜間に照明が消されて酸素不足になり、鑑賞魚２０ａが酸欠に陥るのを防止することができる。

Ｗｅｂカメラ４０は、水槽２０の全体又は必要部分を、所望の角度及び方向から撮影する。このＷｅｂカメラ４０の原理的構成はデジタルカメラと同じであり、ＣＣＤ（電荷結合デバイス）を撮像素子とし、その撮像信号は、デジタルの画像信号に処理された後、センササーバ３０とのインターフェース形式に合わせたデジタル信号に変換して出力される。Ｗｅｂカメラ４０の結像系には、単焦点レンズ又はズームレンズによる光学レンズが用いられている。また、感度、露出時間、絞り値等は、センササーバ３０から自動設定モードも含めて設定することができる。

〔端末機器８０の構成〕
端末機器８０は、鑑賞魚２０ａの飼い主が所持し、インターネット７０に接続されるＰＤＡ（Personal Digital Assistant）装置８１、携帯電話８２、ノートパソコン８３、及び携帯電話会社等が運営する移動通信網６０に接続される携帯電話８４が含まれ、飼い主はその内の１台又は複数を使用することができる。

図２は、携帯電話８４をセンササーバ３０に接続したときの表示画面の一例を示す画面図である。ここでは携帯電話８４の表示画面８４Ａを示しているが、携帯電話８２の場合も同一である。また、他の端末機器でも同様の通信画面を表示することができる。携帯電話８２，８４の通信画面は、図２に示すように、インデックス部８４ａと画像部８４ｂからなる。インデックス部８４ａはＷｅｂカメラ４０により撮像された撮影対象（水槽２０）、場所、日時等がテキストで表示され、画像部８４ｂにはＷｅｂカメラ４０により撮像された画像がカラー又は白黒により表示される。画像は携帯電話８２，８４が備える通信方式により規定され、静止画のみで動画を表示できない場合もある。また、動画を表示できる場合でも、通信速度によっては動きが円滑にならないことがある。

〔センササーバ３０の構成〕
図３は、センササーバ３０の詳細構成を示すブロック図である。全体を制御するＣＰＵ３１と、ＣＰＵ３１に接続されたアドレスバス３２ａと、ＣＰＵ３１に接続されたデータバス３２ｂと、ＣＰＵ３１に接続されたコントロールバス３２ｃと、ＪＡＶＡ（登録商標）仕様などのプログラムが格納されたＲＯＭ３３と、処理結果などが一時的に格納されるＲＡＭ３４と、前記各種センサとの接続を行うインターフェース部３５と、画像データやその他の情報を端末機器８０（図示せず）側へ伝送する回線制御部３６と、Ｗｅｂカメラ４０からの画像信号を記憶する画像メモリ３７と、画像メモリ３７に格納されている画像データに対して符号化の処理を行う符号化部３８とを備えて構成されている。

回線制御部３６は電話回線５０を介して接続を行い、接続先がインターネット７０である場合、ＴＣＰ／ＩＰなどのプロトコル（protocol）に従った通信制御を実施する。画像メモリ３７には、図示しない端末機器側から呼び出し（接続要求）があったとき、その直前の撮像画面、呼び出し時点の撮像画面が記憶され、或いは通信接続後の動画による撮像データがリアルタイムに格納される。

〔センササーバ３０の処理〕
図４は本発明の実施の形態におけるセンササーバ３０の処理を示すフローチャートである。図中のフローチャートにおけるＳは、ステップを表している。また、図４の処理を実行するプログラムは、ＲＯＭ３３に格納されている。

センササーバ３０が電源オンになっているとき、餌供給器２１、照明装置２２、温度センサ２３、エアレーション装置２４、ヒータ２５、及びＷｅｂカメラ４０のそれぞれが機能しており、全体が１つの制御システムを構成している。まず、温度センサ２３による計測温度が取り込まれる（Ｓ１０１）。計測温度が予め設定した水温の範囲内であれば、ＣＰＵ３１は適正範囲にあると判断し（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、他の処理を実行する。

ここで、適正範囲外にあることが判定された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、温度値が低い方にずれているか高い方にずれているかを判定する（Ｓ１０３）。温度値が高い方にずれている場合（Ｓ１０３：Ｈｉ）にはヒータ２５をオフにし（Ｓ１０４）、温度値が低い方にずれている場合（Ｓ１０３：Ｌｏ）にはヒータ２５をオンにする（Ｓ１０５）。なお、Ｓ１０２の処理は一定時間間隔に行うものとする。これにより、温度制御のみに時間が取られ、他の処理が遅延するのを防止できる。

Ｓ１０２で水温が適正範囲内であることを判定した場合、又はＳ１０４、Ｓ１０５の制御開始から定められた時間が経過していない場合、照明スケジュール制御が実行される（Ｓ１０６）。照明装置２２による照明が長時間に及んだ場合、水槽２０内に藻や水苔が発生し易くなるほか、鑑賞魚２０ａにストレスを与え易くなる。そこで、照明装置２２は必要とするときにのみ点灯するように制御する。その内容については、図５で説明する。なお、時間の計測は、ＣＰＵ３１に付属するクロック発振器の周波数を分周する等して時計機能を形成することにより可能である。

照明スケジュール制御が終了すると、餌供給器２１の制御が行われる（Ｓ１０７）。予め飼い主により設定された給餌の時間になると、センササーバ３０のＣＰＵ３１からインターフェース部３５を介して餌供給器２１に指令が出される。指令を受けた餌供給器２１は、餌供給口のゲートを一定時間開き、粒状等の餌を水槽２０内に吐出する。

次に、エアレーション制御が行われる（Ｓ１０８）。この制御は、一定時間間隔、更には通算の照明時間等を考慮して決定されたタイミングにより、エアレーション装置２４を決められた時間駆動することにより行われる。

以上の説明では、温度、照明、給餌、エアレーションの順で制御するものとしたが、その順番に限定はなく、任意の順番にすることができる。

ここで、端末機器８０のいずれかからの呼び出し（接続要求）の有無が判定される。例えば、携帯電話８４からの接続があったとする（Ｓ１０９：ＹＥＳ）。携帯電話８４の使用者が、通信中に制御したい指示を携帯電話８４のテンキーを操作して入力すると、その指示は、移動通信網６０及び電話回線５０を介してセンササーバ３０に伝送される。センササーバ３０は、携帯電話８４からの指示に従って餌供給器２１の制御や照明装置２２のオン／オフ制御を実行する（Ｓ１１０）。携帯電話８４からの指示方法としては、予めセンササーバ３０に登録してある記号と数字の組み合わせを用いることにより可能である。例えば、「＃１０」は給餌、「＃２０」、「＃２１」は照明のオン／オフ等と決めておけばよい。

また、センササーバ３０から携帯電話８４へ、Ｗｅｂカメラ４０による画像データが回線制御部３６、電話回線５０、移動通信網６０を介して送られ、図２に示した様な内容が表示される。携帯電話８４のディスプレイに水槽２０の画像が映し出されることにより、自宅等に帰ることなく鑑賞魚２０ａの状態を自分の目で確認することができる。この場合の画像データは、Ｗｅｂカメラ４０からの画像データを画像メモリ３７に取り込んだ後、この画像データを符号化部３８で符号化したものである。その後、携帯電話８４が接続を断つと（Ｓ１１１）、電源がオフになったか否かを判定し（Ｓ１１２）、電源オンが継続していれば処理をＳ１０１へ戻し、以降の処理を実行する。

〔Ｓ１０６の照明スケジュール制御、及びＳ１０８のエアレー制御の詳細〕
図５は、装置制御、即ち、Ｓ１０６の照明スケジュール制御、及びＳ１０８のエアレーション制御の処理を示すフローチャートである。時刻又は室内の明るさ等から装置をオンにする時間を決定し（Ｓ２０１）、これに基づいて装置（照明装置２２又はエアレーション装置２４）をオンにする（Ｓ２０２）。次に、時刻、経過時間、又は室内の明るさ等から装置をオフにするタイミングを決定する（Ｓ２０３）。この決定結果は、ＲＡＭ３４に格納される（Ｓ２０４）。その後、他の処理を実行する（Ｓ２０５）。例えば、Ｓ１０６の照明スケジュール制御を実行していたのであれば、Ｓ１０７の餌供給自動制御が他の処理になる。なお、照明スケジュール制御については、端末機器８０側から強制的にオフ動作にすることができる。

その後、一定時間が経過してＳ１０６又はＳ１０８にリターンしたとき、ＲＡＭ３４に格納されているデータを読み出し、オフタイムか否かを判定する（Ｓ２０６）。オフタイム（Ｓ２０６：ＹＥＳ）であれば、照明装置２２又はエアレーション装置２４をオフにする（Ｓ２０７）。その後、次の処理に移行する（Ｓ２０８）。

〔餌供給器２１の制御の詳細〕
図６は、Ｓ１０７の餌供給器の制御を示すフローチャートである。ＣＰＵ３１がＲＡＭ３４のデータを読み出し（Ｓ３０１）、予め設定した給餌の時刻になったことを判定すると（Ｓ３０２）、餌供給器２１を駆動するための指令を発し、餌供給器２１を動作させ、給餌を行う（Ｓ３０３）。その後、次の処理に移行する（Ｓ３０４）。なお、餌供給自動制御は、端末機器８０側から強制的にオフ動作にし、遠隔操作による給餌のみにすることもできる。

以上説明した通り、本発明の実施の形態によれば、水槽２０の管理に必要な水温、照明、餌供給、エアレーション等を自動的に制御し、最適環境を維持できるので、飼い主は安心して自宅や店舗を留守にすることができる。更に、端末機器に水槽２０の映像を送ることも、外出先から端末機器により照明のオン／オフや餌供給を制御することもできるため、状況の把握が確実に行え、オーナーの意思を反映した遠隔制御が可能になる。

上記実施の形態においては、水槽２０内の生物が魚であるとしたが、魚以外の生物であってもかまわない。また、水槽に限定されるものではなく、例えば、貯水式の池であってもよい。

本発明の実施の形態に係る水槽監視システムを示す構成図である。図１の携帯電話をセンササーバに接続したときの表示画面の一例を示す画面図である。図１のセンササーバの詳細構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態における処理を示すフローチャートである。図４のＳ１０６及びＳ１０８の処理の詳細を示すフローチャートである。図４のＳ１０７の餌供給器の制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１、水槽監視システム１０、家屋２０、水槽２０ａ、鑑賞魚
２０ｂ、水気２０ｃ、砂２０ｄ、水草２１、餌供給器
２２、照明装置２３、温度センサ２４、エアレーション装置
２５、ヒータ３０、センササーバ３１、ＣＰＵ
３２ａ、アドレスバス３２ｂ、データバス３２ｃ、コントロールバス
３３、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３５、インターフェース部
３６、回線制御部３７、画像メモリ３８、符号化部
４０、Ｗｅｂカメラ５０、電話回線６０移動通信網
７０、インターネット８０、端末機器８１、ＰＤＡ装置
８２、携帯電話８３、ノート型パソコン８４、携帯電話
８４ａ、インデックス部８４ｂ、画像部

Claims

水中で生息する生物が収容される水槽と、
前記水槽内の水の温度を計測する温度センサと、
前記水を加熱する加熱手段と、
前記水の中に空気泡を放出するエアレーション装置と、
前記水槽内に光を照射する照明装置と、
前記水槽内に所定量の餌を供給する餌供給器と、
移動電話回線又はインターネットに接続された端末機器と、
前記水槽の設置場所の近傍又は同一建物内に設置されて、前記温度センサの検出値に基づいて前記加熱手段を制御することにより前記水槽の水温を調整すると共に、所定の条件に従って前記エアレーション装置、前記照明装置、及び前記餌供給器を制御し、更に、前記端末機器との接続時に前記端末機器からの要求に応じて少なくとも前記照明装置のオン／オフ制御又は前記餌供給器の餌供給制御を実行するサーバとを備えることを特徴とする水槽監視システム。
前記サーバは、前記水槽の一部又は全体を撮像するカメラが接続され、前記端末機器との接続時に前記カメラによる撮影画像を前記端末機器へ伝送することを特徴とする請求項１記載の水槽監視システム。
前記端末機器は、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ、又はパーソナルコンピュータであることを特徴とする請求項１記載の水槽監視システム。