JP2016082931A - 飛翔昆虫検出装置および飛翔昆虫検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空間中を飛行する飛翔昆虫を高精度に検出することができる飛翔昆虫検出装置および飛翔昆虫検出方法を提供する。
【解決手段】飛翔昆虫検出装置１００は、光学検出器１０１、支持体１１０および制御装置１２０をそれぞれ備えている。光学検出器１０１は、赤外線ＩＲを照射するＩＲ照射光源１０３と、赤外線ＩＲを受光して検出信号を出力するＩＲ受光器１０４とを備えている。この光学検出器１０１は、飛翔昆虫ＦＢの検出対象となる検出対象空間ＤＥの下方に設置されて検出対象空間ＤＥに対して下方から赤外線ＩＲを照射するとともに飛翔昆虫ＦＢの下面によって反射された赤外線ＩＲを受光する。支持体１１０は、ＩＲ照射光源１０３から照射された赤外線ＩＲをＩＲ受光器１０３とは異なる方向に反射させるＩＲ反射体１０６を支持する。制御装置１２０は、ＩＲ受光器１０３からの検出信号を用いて飛翔昆虫ＦＢを検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、屋内や屋外の空間中を飛ぶ昆虫を検出する飛翔昆虫検出装置および飛翔昆虫検出方法に関する。

従来から、家屋、店舗、工場、農産物栽培ハウス、畜舎、農園または果樹園において空間中を飛ぶ飛翔昆虫を検出する飛翔昆虫検出装置が知られている。例えば、下記特許文献１には、飛翔昆虫を誘引するフェロモントラップを収容した三角筒体内に反射型赤外線センサを設けて飛翔昆虫を検出するトラップ装置（飛翔昆虫検出装置）が開示されている。

特開２００１−１７０５３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された飛翔昆虫検出装置においては、飛翔昆虫を検出する反射型赤外線センサが飛翔昆虫の進入口に対向して設けられているため、反射型赤外線センサから照射される赤外線が飛翔昆虫の正面または側面に照射されて反射光が得難く飛翔昆虫の検出精度が低いという問題があった。

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、空間中を飛行する飛翔昆虫を高精度に検出することができる飛翔昆虫検出装置および飛翔昆虫検出方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、飛翔昆虫の検出対象となる検出対象空間に向けて赤外線を照射するＩＲ照射光源と、ＩＲ照射光源から照射された赤外線の反射光を受光して検出信号を出力するＩＲ受光器とを備え、ＩＲ照射光源は、検出対象空間における下方から上方に向けて赤外線を照射する向きで設置されており、ＩＲ受光器は、検出対象空間における上方から導かれる赤外線を受光する向きで設置されることにある。

ここで、飛翔昆虫とは、空間中を飛行して移動することができる昆虫であり、ハエ類（例えば、イエバエ、ヒメイエバ、ニクバエ、キンバエ、ショウジョウバエ、チョウバエ、ノミバエ、ニセケバエまたはハヤトビバエなど）、チャタテムシ、シバンムシ、カツオブシムシ、蛾、蚊、羽蟻、カメムシ、ガガンボ、ユスリカまたは蜂などである。また、ＩＲ照射光源が照射する赤外線は、波長が７００ｎｍ〜１ｍｍの範囲の電磁波を用いることができるが、発光のピーク波長が９３０ｎｍ以上９７０ｎｍ以下の範囲が好適で、さらには発光のピーク波長が９４０ｎｍ以上かつ９６０ｎｍ以下の範囲がより好適である。

このように構成した本発明の特徴によれば、飛翔昆虫検出装置は、飛翔昆虫の検出対象となる検出対象空間に向けて赤外線を照射するＩＲ照射光源が検出対象空間内における下方から上方に向けて赤外線を照射するように設置されているため、飛行する飛翔昆虫の下面に赤外線を照射する。この場合、飛翔昆虫においては、一般に、腹部が全体的に丸みを帯びて形成されているが、腹部の下面（腹面）は上面（羽側）に比べて平らに形成されていることが多い。また、飛翔昆虫のうちのハエ類は、体の上面や側面が黒色や茶色の濃色系であっても、腹部の下面（腹面）は白色、肌色または黄色などの淡色系であることが多く反射率が高い。このため、飛翔昆虫の下面に照射された赤外線は、飛翔昆虫の正面や側面に赤外線が照射された場合に比べて反射され易く反射光量が増加する。これにより、飛翔昆虫検出装置は、ＩＲ受光器に入射する反射光の光量が増加するため、空間中を飛行する飛翔昆虫を高精度に検出することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記飛翔昆虫検出装置において、ＩＲ照射光源とＩＲ受光器とを同一平面内に有して一体的に構成した光学検出器を備えることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、飛翔昆虫検出装置は、ＩＲ照射光源とＩＲ受光器とを同一平面内に有して一体的に構成した光学検出器を備えているため、装置構成を簡単化およびコンパクト化することができ取り扱いを容易にすることができる。なお、ＩＲ照射光源とＩＲ受光器とを同一平面内に有するとは、ＩＲ照射光源における赤外線の発光部とＩＲ受光器における反射光の受光部とを同一平面内に配置することであるが、必ずしも厳密に同一平面内に配置することではなく、実質的に同一の平面内（例えば、筐体における同一の面）に配置されていればよく、両者間に多少の高低差があってもよいことは当然である。

また、本発明の他の特徴は、前記飛翔昆虫検出装置において、ＩＲ照射光源は、ＩＲ受光器の周囲に複数配置されて赤外線を放射状に照射することにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、飛翔昆虫検出装置は、ＩＲ照射光源がＩＲ受光器の周囲に複数配置されているため、装置構成の大型化や反射光の検出精度の低下を抑えながら飛翔昆虫の検出可能領域を広げることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記飛翔昆虫検出装置において、さらに、ＩＲ照射光源の上方に配置されて同ＩＲ照射光源から照射された赤外線をＩＲ受光器とは異なる方向に反射するＩＲ反射体を備えることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、飛翔昆虫検出装置は、赤外線をＩＲ受光器とは異なる方向に反射するＩＲ反射体を備えているため、飛翔昆虫に照射されなかった赤外線がＩＲ受光器に戻ることが防止されるため、飛翔昆虫の検出精度を向上させることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記飛翔昆虫検出装置において、さらに、ＩＲ反射体が赤外線を反射する光路上に配置されて同ＩＲ反射体が反射した赤外線を拡散反射または吸収するＩＲ減衰体を備えることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、飛翔昆虫検出装置は、ＩＲ反射体が赤外線を反射する光路上に赤外線を拡散反射または吸収するＩＲ減衰体が設けられているため、ＩＲ反射体が反射した赤外線が他の物体によって反射されて再びＩＲ反射体を介してＩＲ受光器に戻ることが防止されるため、飛翔昆虫の検出精度を向上させることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記飛翔昆虫検出装置において、ＩＲ受光器からの検出信号を用いて飛翔昆虫の有無を検出する制御装置を備え、ＩＲ受光器は、飛翔昆虫からの反射光を二次元平面で受光する受光部を有しており、制御装置は、受光部で受光した反射光の大きさと複数種類の飛翔昆虫とを対応させた昆虫特定テーブルを記憶しており、ＩＲ受光器から出力される検出信号によって表された反射光の大きさに応じて昆虫特定テーブルを用いて飛翔昆虫の種類を特定することにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、飛翔昆虫検出装置は、制御装置がＩＲ受光器から反射光の受光面積に応じた検出信号を入力するとともにこの受光面積に対応する飛翔昆虫を記憶した昆虫特定テーブルを備えているため、飛翔昆虫の有無に加えて飛翔昆虫の種類も特定することができる。

また、本願発明は、飛翔昆虫検出装置の発明として実施できるばかりでなく、空間内を飛行する飛翔昆虫検出方法の発明としても実施できるものである。

具体的には、飛翔昆虫検出方法は、飛翔昆虫の検出対象となる検出対象空間に向けて赤外線を照射するＩＲ照射光源と、ＩＲ照射光源から照射された赤外線の反射光を受光して検出信号を出力するＩＲ受光器と、ＩＲ受光器からの検出信号を用いて飛翔昆虫を検出する制御装置とをそれぞれ用意して、ＩＲ照射光源を検出対象空間における下方から上方に向けて赤外線を照射する向きで設置するＩＲ照射光源設置工程と、ＩＲ受光器を検出対象空間における上方から導かれる赤外線を受光する向きで設置するＩＲ受光器設置工程と、制御装置がＩＲ受光器からの検出信号を用いて飛翔昆虫の有無を検出する飛翔昆虫検出工程とを含むようする。これによれば、飛翔昆虫検出方法は、上記飛翔昆虫検出装置と同様の作用効果を期待できる。

本発明の一実施形態に係る飛翔昆虫検出装置の構成の概略を模式的に示した一部破断正面図である。 図１に示す飛翔昆虫検出装置の作動を制御するための制御システムのブロック図である。 図１に示す飛翔昆虫検出装置における光学検出器の外観構成の概略を示す一部破断平面図である。 図１に示す飛翔昆虫検出装置における制御装置に入力されるＩＲ受光器からの検出信号の一例を示したグラフであり、縦軸は受光量であり横時間は検出時間である。 本発明の変形例に係る飛翔昆虫検出装置の構成の概略を模式的に示した一部破断正面図である。

以下、本発明に係る飛翔昆虫検出装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る飛翔昆虫検出装置１００の構成の概略を模式的に示した一部破断正面図である。また、図２は、図１に示す飛翔昆虫検出装置１００の作動を制御するための制御システムのブロック図である。なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表していることがあるため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この飛翔昆虫検出装置１００は、家屋、店舗、工場、農産物栽培ハウスまたは畜舎など主として室内の空間を検出対象空間としてこの検出対象空間ＤＥ中を飛ぶ飛翔昆虫ＦＢを検出してカウントする。

（飛翔昆虫検出装置１００の構成）
飛翔昆虫検出装置１００は、光学検出器１０１を備えている。光学検出器１０１は、図３に示すように、飛翔昆虫ＦＢの検出対象となる検出対象空間ＤＥ内に赤外線ＩＲを照射するとともにこの赤外線ＩＲが飛翔昆虫ＦＢによって反射された反射光を検出するための装置であり、主として、ハウジング１０２、ＩＲ照射光源１０３およびＩＲ受光器１０４をそれぞれ備えている。ハウジング１０２は、ＩＲ照射光源１０３およびＩＲ受光器１０４をそれぞれ内蔵して光学検出器１０１の外筐を構成する部品であり、金属板を直方体状に形成して構成されている。

ＩＲ照射光源１０３は、検出対象空間ＤＥ内に向けて赤外線ＩＲ（波長が７００ｎｍ〜１ｍｍ）を放射状に照射する光学部品である。本実施形態においては、ＩＲ照射光源１０３は、９５０ｎｍの波長が発光ピークとなるＬＥＤ発光素子（Light Emitting Diode：発光ダイオード）によって構成されている。この場合、９５０ｎｍの波長の赤外線ＩＲは、太陽光や蛍光灯の発光スペクトルにおいて含有割合が比較的少ない光であり、飛翔昆虫ＦＢの検出感度の観点から好適である。

このＩＲ照射光源１０３は、光学検出器１０１を設置した場合におけるハウジング１０２の上面１０２ａ上に赤外線ＩＲを出射する発光部が設けられた状態でハウジング１０２内に保持されている。この場合、本実施形態においては、ＩＲ照射光源１０３は、ＩＲ受光器１０４の周囲に均等に４つ配置されている。そして、これらの各ＩＲ照射光源１０３は、後述する制御装置１２０によってそれぞれ作動が制御される。なお、図１においては、ＩＲ照射光源１０３から照射された赤外線ＩＲを破線で示している。

ＩＲ受光器１０４は、ＩＲ照射光源１０３から照射された赤外線ＩＲのうち、飛翔昆虫ＦＢによって反射された反射光を受光して受光量に応じた検出信号を出力する光学部品である。本実施形態においては、ＩＲ受光器１０４は、赤外線を検出可能なＩｎＧａＡｓＰＩＮフォトダイオード（以下、単に「フォトダイオード」という）によって構成されている。そして、ＩＲ受光器１０４は、複数のフォトダイオードを二次元平面に並べて配置したフォトダイオードアレイで構成されている。本実施形態においては、ＩＲ受光器１０４は、複数のフォトダイオードが平面視で方形状に二次元配列されたフォトダイオードアレイで構成されている。したがって、ＩＲ受光器１０４は、赤外線ＩＲを受光した面積に対応する検出信号を出力する。なお、ＩＲ受光器１０４は、赤外線を検出可能であれば他の受光素子、例えば、ＰｂＳフォトダイオード、ＰｂＳｅフォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトＩＣ，ＣＣＤまたはＣＭＯＳなどで構成されていてもよいことは当然である。

このＩＲ受光器１０４は、４つのＩＲ照射光源１０３がそれぞれ設けられたハウジング１０２における上面１０２ａ上の中央部に赤外線ＩＲを受光する受光部が設けられた状態でハウジング１０２内に保持されている。この場合、ＩＲ受光器１０４は、受光部上に赤外線ＩＲ以外の波長の光を減衰する光学カットフィルタ１０５が配置された状態でハウジング１０２内に保持される。そして、このＩＲ受光器１０４は、制御装置１２０によって作動が制御される。なお、図３においては、光学カットフィルタ１０５の一部を破断して示している。

光学検出器１０１の上方には、ＩＲ反射体１０６が設けられている。ＩＲ反射体１０６は、ＩＲ照射光源１０３から照射された赤外線ＩＲのうち飛翔昆虫ＦＢに当たらなかった赤外線ＩＲが飛翔昆虫ＦＢ以外の物体によって反射してＩＲ受光器１０４に入射することを防止するための部品である。より具体的には、ＩＲ反射体１０６は、赤外線ＩＲの一部を吸収するとともに他の一部を反射する黒色の板状体で構成されている。本実施形態においては、ＩＲ反射体１０６は、長方形状に形成された黒色の塩ビ板（ポリ塩化ビニル製の板）で構成されている。

この場合、ＩＲ反射体１０６は、ＩＲ照射光源１０３から照射される赤外線ＩＲの照射範囲に相当する大きさに形成されることが望ましいが、赤外線ＩＲの照射範囲よりも小さい大きさに形成されていてもよい。本発明者の実験によれば、ＩＲ反射体１０６は、ＩＲ受光器１０４の受光面積の５００倍以上、好ましく５００倍以上かつ３０００倍以下、より好ましくは５００倍以上かつ２０００倍以下で形成するとよい。このＩＲ反射体１０６は、光学検出器１０１の上方において光学検出器１０１との間に検出対象空間ＤＥを介した位置にＩＲ照射光源１０３から照射された赤外線ＩＲをＩＲ受光器１０４以外の方向に反射させる向きで支持体１１０によって支持されている。なお、図１においては、ＩＲ照射光源１０３から照射されて飛翔昆虫ＦＢおよびＩＲ反射体１０６によってそれぞれ反射された各赤外線ＩＲを破線で示している。

支持体１１０は、ＩＲ反射体１０６を光学検出器１０１の上方において検出対象空間ＤＥを介した位置に所定の角度で支持する器具であり、主として、把持体１１１、支柱１１２およびベース１１３によって構成されている。把持体１１１は、ＩＲ反射体１０６を着脱自在に把持する部品であり、支柱１１２に取り付けられている。この場合、把持体１１１は、支柱１１２に対して軸方向の取り付け位置が変更可能に取り付けられている。また、把持体１１１は、ＩＲ反射体１０６のＩＲ受光器１０４に対する向きを変更するための調節ノブ１１１ａを備えている。

支柱１１２は、ＩＲ反射体１０６を把持する把持体１１１を支持するための部品であり、棒状に延びて形成されている。この場合、支柱１１２は、支柱１１２に照射された赤外線ＩＲのＩＲ受光器１０４側への反射を抑制するため、黒色の丸棒状に形成されている。また、ベース１１３は、支柱１１２を安定的に支持するための部品であり、重量物である金属材を直方体状に形成して構成されている。

制御装置１２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどからなるマイクロコンピュータによって構成されており、キーボードおよびマウスからなる入力装置１２１および液晶ディスプレイからなる表示装置１２２をそれぞれ備えるパーソナルコンピュータ（所謂パソコン）である。この制御装置１２０は、図示しない飛翔昆虫検出仕様設定プログラムおよび飛翔昆虫検出プログラムを実行することにより、光学検出器１０１におけるＩＲ照射光源１０３およびＩＲ受光器１０４の各作動を制御して検出対象空間ＤＥ内での飛翔昆虫ＦＢの有無を検出する。

この場合、飛翔昆虫検出仕様設定プログラムおよび飛翔昆虫検出プログラムは、後述する使用者により予め制御装置１２０におけるハードディスクに記憶されている。なお、制御装置１２０は、光学検出器１０１におけるＩＲ照射光源１０３およびＩＲ受光器１０４の作動をそれぞれ制御することができれば、どのような形式のコンピュータ装置であってもよい。例えば、光学検出器１０１におけるハウジング１０２内に制御装置１２０を内蔵するように構成することもできる。なお、図１においては、制御装置１２０、入力装置１２１および表示装置１２２の図示を省略しているが、これらの制御装置１２０、入力装置１２１および表示装置１２２は光学検出器１０１に電気的に接続されて光学検出器１０１の近傍や光学検出器１０１の設置されている部屋とは異なる部屋に設置される。

（飛翔昆虫検出装置１００の作動）
次に、このように構成された飛翔昆虫検出装置１００の作動について説明する。まず、飛翔昆虫検出装置１００を使用する使用者は、飛翔昆虫ＦＢを検出する室内に光学検出器１０１およびＩＲ反射体１０６をそれぞれ設置する。具体的には、使用者は、光学検出器１０１、ＩＲ反射体１０６および支持体１１０をそれぞれ用意する。次いで、使用者は、飛翔昆虫ＦＢの検出対象となる検出対象空間ＤＥの下方の床面Ｇ上に光学検出器１０１を配置する。この場合、使用者は、ＩＲ照射光源１０３の発光部およびＩＲ受光器１０４の受光部が設けられた上面１０２ａを上方の検出対象空間ＤＥに向けた状態で光学検出器１０１を配置する。なお、使用者は、光学検出器１０１を床面Ｇ上に置かれた台や机の上に配置してもよいことは当然である。

次いで、使用者は、光学検出器１０１の上方に検出対象空間ＤＥを介してＩＲ反射体１０６を配置する。この場合、使用者は、ＩＲ反射体１０６をＩＲ照射光源１０３から出射された赤外線ＩＲが照射される位置であって、かつこの赤外線ＩＲをＩＲ受光器１０４以外の方向に反射させる向きに傾斜させた状態で支持体１１０に支持させる。また、この場合、検出対象空間ＤＥにおける光学検出器１０１とＩＲ反射体１０６の間の距離（高さ）は、室内であれば、１ｍ〜５ｍの範囲が好適である。この光学検出器１０１およびＩＲ反射体１０６をそれぞれ設置する作業が、本発明に係るＩＲ照射光源設置工程およびＩＲ受光器設置工程に相当する。

次に、使用者は、飛翔昆虫検出装置１００の作動条件を設定する。具体的には、使用者は、制御装置１２０、入力装置１２１および表示装置１２２をそれぞれ用意するとともに、光学検出器１０１を制御装置１２０に接続する。次いで、使用者は、入力装置１２１を操作することにより図示しない飛翔昆虫検出仕様設定プログラムを制御装置１２０に実行させることによって飛翔昆虫ＦＢの検出時間ＴＩおよび検出感度などからなる飛翔昆虫検出装置１００の作動条件を設定する。この場合、飛翔昆虫ＦＢの検出時間ＴＩとはＩＲ照射光源１０３が赤外線ＩＲを照射するとともにＩＲ受光器１０４が飛翔昆虫ＦＢからの反射光を検出し続ける作動時間（例えば、１時間や８時間など）であり、飛翔昆虫ＦＢの検出感度とは飛翔昆虫ＦＢの存在を判定するＩＲ受光器１０４からの検出信号の大きさ（受光面積の大きさ）の検出閾値ＴＨである。

次に、使用者は、飛翔昆虫検出装置１００を用いて飛翔昆虫ＦＢの検出を行う。具体的には、入力装置１２１を操作することにより図示しない飛翔昆虫検出プログラムを制御装置１２０に実行させることによってＩＲ照射光源１０３およびＩＲ受光器１０４の作動をそれぞれ開始させる。これにより、ＩＲ照射光源１０３は赤外線ＩＲを上方に向けて照射
するとともに、ＩＲ受光器１０４は受光した赤外線ＩＲの受光量に応じた検出信号を制御装置１２０に出力する。一方、制御装置１２０は、飛翔昆虫ＦＢの検出時間ＴＩのカウントおよびＩＲ受光器１０４からの検出信号の信号レベルの監視をそれぞれ開始する。

この場合、各ＩＲ照射光源１０３からそれぞれ照射された赤外線ＩＲは、全体として上方に向かって錘状に広がりながら照射される。そして、各ＩＲ照射光源１０３から照射された赤外線ＩＲのうちの一部、より具体的には、中央部分の赤外線ＩＲはＩＲ反射体１０６に照射され続けながら同ＩＲ反射体１０６によってＩＲ受光器１０４とは異なる方向に反射される。また、各ＩＲ照射光源１０３から照射された赤外線ＩＲのうちの他の一部、より具体的には、ＩＲ反射体１０６に照射されなかったＩＲ反射体１０６の外側の赤外線ＩＲは、減衰しながら他の物体（例えば、壁、天井、家具など）に照射されて吸収、散乱または反射して更に減衰していく。

このような状態において赤外線ＩＲの照射領域内に飛翔昆虫ＦＢが進入すると、飛翔昆虫ＦＢの頭部、胸部および腹部の各下面にＩＲ照射光源１０３からの赤外線ＩＲが照射されるとともに、同各下面によって赤外線ＩＲが下方に向かって反射される。これにより、ＩＲ受光器１０４は、飛翔昆虫ＦＢからの反射光を受光すると、その受光量に応じた検出信号を制御装置１２０に直ちに出力する。

一方、制御装置１２０は、図５に示すように、ＩＲ受光器１０４から継続的に出力される検出信号を監視して前記検出閾値ＴＨ以上の信号レベルの検出信号を検出した場合には、飛翔昆虫ＦＢが存在するものとして判定して飛翔昆虫ＦＢの検出回数をカウントする。図５に示す検出信号の経時変化グラフにおいては、３つの塊部分で検出信号の信号レベルが検出閾値ＴＨ以上に達して飛翔昆虫ＦＢが検出されている。この検出信号を用いて制御装置１２０が飛翔昆虫ＦＢを検出する工程が、本発明に係る飛翔昆虫検出工程に相当する。

制御装置１２０は、検出時間ＴＩが経過する間、ＩＲ受光器１０４から継続的に出力される検出信号を監視して検出信号の信号レベルが検出閾値ＴＨ以上に達した回数をカウントする。そして、制御装置１２０は、検出時間ＴＩが経過した場合には、ＩＲ照射光源１０３からの赤外線ＩＲの照射およびＩＲ受光器１０４による赤外線ＩＲの受光をそれぞれ中断するとともに、カウントした飛翔昆虫ＦＢの検出回数を表示装置１２２に表示させて飛翔昆虫検出プログラムの実行を終了する。これにより、使用者は、検出対象空間ＤＥ内における飛翔昆虫ＦＢの存在を確認することができる。

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、飛翔昆虫検出装置１００は、飛翔昆虫ＦＢの検出対象となる検出対象空間ＤＥに向けて赤外線ＩＲを照射するＩＲ照射光源１０３が検出対象空間ＤＥ内における下方から上方に向けて赤外線ＩＲを照射するように設置されているため、飛行する飛翔昆虫ＦＢの下面に赤外線ＩＲを照射する。この場合、飛翔昆虫ＦＢにおいては、一般に、腹部が全体的に丸みを帯びて形成されているが、腹部の下面（腹面）は上面（羽側）に比べて平らに形成されていることが多い。また、飛翔昆虫ＦＢのうちのハエ類は、体の上面や側面が黒色や茶色の濃色系であっても、腹部の下面（腹面）は白色、肌色または黄色などの淡色系であることが多く反射率が高い。このため、飛翔昆虫ＦＢの下面に照射された赤外線ＩＲは、飛翔昆虫ＦＢの正面や側面に赤外線ＩＲが照射された場合に比べて反射され易く反射光量が増加する。これにより、飛翔昆虫検出装置１００は、ＩＲ受光器１０４に入射する反射光の光量が増加するため、空間中を飛行する飛翔昆虫ＦＢを高精度に検出することができる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、各変形例の説明においては、上記実施形態と同様の部分については同じ符号を付して重複する説明は省略する。

例えば、上記実施形態においては、飛翔昆虫検出装置１００は、ＩＲ照射光源１０３とＩＲ受光器１０４とからなる光学検出器１０１を備えて構成した。しかし、飛翔昆虫検出装置１００は、ＩＲ照射光源１０３とＩＲ受光器１０４とをそれぞれ別体で構成することもできる。これによれば、飛翔昆虫検出装置１００は、ＩＲ照射光源１０３とＩＲ受光器１０４とをそれぞれ別の場所に配置できるため、飛翔昆虫ＦＢの検出に最適な場所にそれぞれを配置することができる。

また、上記実施形態においては、ＩＲ照射光源１０３は、ＩＲ受光器１０４の周囲に４つ配置した。しかし、ＩＲ照射光源１０３は、少なくとも１つ以上で構成されていればよいため、３つ以下であってもよいし５つ以上であってもよい。

また、上記実施形態においては、ＩＲ照射光源１０３は、発光のピーク波長が９５０ｎｍの赤外線を発光するように構成した。しかし、ＩＲ照射光源１０３は、検出対象空間ＤＥ内に向けて波長が７００ｎｍ〜１ｍｍの範囲の赤外線ＩＲを照射するように構成すれば、必ずしも上記実施形態に限定されるものではない。この場合、発明者の実験によれば、ＩＲ照射光源１０３が照射する赤外線は、発光のピーク波長が９３０ｎｍ以上９７０ｎｍ以下の範囲が好適であり、さらには発光のピーク波長が９４０ｎｍ以上かつ９６０ｎｍ以下の範囲がより好適である。なお、ＩＲ受光器１０４は、ＩＲ照射光源１０３が発光する赤外線ＩＲに応じて受光感度を有するように構成されることは当然である。

また、上記実施形態においては、ＩＲ受光器１０４は、フォトディテクタを２次元配列して平面状に構成した。しかし、ＩＲ受光器１０４は、赤外線ＩＲを受光して検出信号を出力する少なくとも１つフォトディテクタで構成されていればよい。したがって、ＩＲ受光器１０４は、フォトディテクタを１列に並べた線状に構成してもよい。また、ＩＲ受光器１０４は、検出対象空間ＤＥの下方に複数配置することもできる。

また、上記実施形態においては、飛翔昆虫検出装置１００は、ＩＲ照射光源１０２による赤外線ＩＲの照射領域に偶発的に飛来する飛翔昆虫ＦＢを検出するように構成した。しかし、飛翔昆虫検出装置１００は、飛翔昆虫ＦＢをＩＲ照射光源１０２による赤外線ＩＲの照射領域に誘引する誘引手段を備えて構成することもできる。この場合、誘引手段としては、例えば、飛翔昆虫ＦＢが好む光（例えば、紫外線）を発光する照明器具、飛翔昆虫ＦＢが誘引されるフェロモン、または飛翔昆虫ＦＢのエサなどがある。

また、上記実施形態においては、飛翔昆虫検出装置１００は、ＩＲ反射体１０６を備えて構成した。しかし、飛翔昆虫検出装置１００は、ＩＲ照射光源１０３から照射された赤外線ＩＲが飛翔昆虫ＦＢ以外の物体によって反射してＩＲ受光器１０４の検出信号に悪影響を与えなければ、必ずしもＩＲ反射体１０５６は必要ではない。したがって、飛翔昆虫検出装置１００は、例えば、ＩＲ照射光源１０３から照射された赤外線ＩＲを反射させる飛翔昆虫ＦＢ以外の物体がＩＲ受光器１０４に対して十分に離れている場合、ＩＲ照射光源１０３から照射された赤外線ＩＲを吸収する吸収体が存在している場合、または大型の飛翔昆虫ＦＢを検出する場合のように飛翔昆虫ＦＢからの反射光量が大きい場合などにおいては、ＩＲ反射体１０６を省略して構成することもできる。

また、上記実施形態においては、飛翔昆虫検出装置１００は、ＩＲ照射光源１０３から発せられた赤外線ＩＲの一部がＩＲ反射体１０６によってＩＲ受光器１０４とは異なる方向に反射するように構成した。しかし、この場合、ＩＲ反射体１０６が赤外線ＩＲを反射させる光路上にＩＲ反射体１０６に向かって赤外線ＩＲを反射させる物体（例えば、壁や家具など）が存在すると、ＩＲ反射体１０６が反射した赤外線ＩＲが前記物体によって再びＩＲ反射体１０６に向かって反射されてＩＲ受光器１０４に導かれることがある。したがって、飛翔昆虫検出装置１００は、例えば、図５に示すように、ＩＲ反射体１０６の光路上に赤外線ＩＲを吸収または散乱させるＩＲ減衰体１０７を設けて構成することができる。この場合、ＩＲ減衰体１０７としては、例えば、黒色のマット調に塗装した樹脂板、細かな凹凸（例えば、梨地）の樹脂板やゴム板、または木板などで構成することができる。

また、飛翔昆虫検出装置１００は、ＩＲ反射体１０６に代えてＩＲ減衰体１０７を備えて構成することもできる。これによれば、飛翔昆虫検出装置１００は、ＩＲ照射光源１０３から発せられた赤外線ＩＲの一部をＩＲ減衰体１０７によって減衰することができるため、ＩＲ反射体１０６とＩＲ減衰体１０７とで構成する場合に比べて装置構成を簡単化することができる。

また、上記実施形態においては、飛翔昆虫検出装置１００は、制御装置１２０が飛翔昆虫ＦＢの検出数をカウントして表示装置１２２に表示するように構成した。しかし、飛翔昆虫検出装置１００は、制御装置１２０が飛翔昆虫ＦＢの検出回数をカウントする以外の処理を行うように構成することもできる。例えば、飛翔昆虫検出装置１００は、制御装置１２０が飛翔昆虫ＦＢを検出した場合には警報を発するようにしてもよいし、インターネット回線を通じて遠隔者に通知するように構成することもできる。また、飛翔昆虫検出装置１００は、殺虫剤を噴射する殺虫剤噴射装置を備えて構成しておき、制御装置１２０が飛翔昆虫ＦＢを検出した際に殺虫剤噴射装置を起動させて飛翔昆虫ＦＢを殺虫するように構成することもできる。また、飛翔昆虫検出装置１００は、制御装置１２０が各種作業機械（例えば、食品製造機）の作動を制御するように構成しておき、制御装置１２０が飛翔昆虫ＦＢを検出した際に前記各種作業機械の作動を停止させるように構成することもできる。

また、上記実施形態においては、制御装置１２０は、ＩＲ受光部１０４から入力する検出信号の信号レベル（受光面積）が検出閾値ＴＨ以上である場合に飛翔昆虫ＦＢが存在のみを判定するように構成した。しかし、制御装置１２０は、飛翔昆虫ＦＢのカウントに加えてまたは代えて飛翔昆虫ＦＢの種類を検出することができる。

具体的には、制御装置１２０は、ＩＲ受光器１０４が出力する検出信号の信号レベル（受光面積に飛翔昆虫ＦＢを対応させた昆虫特定テーブルを予め記憶しておく。この場合、飛翔昆虫においては、飛翔昆虫の種類ごとに大きさが異なるため、赤外線ＩＲの反射光量も異なるため、反射光量によって飛翔昆虫の種類を特定することができる。したがって、制御装置１２０は、ＩＲ受光部１０４から入力する検出信号の信号レベル（受光面積）に応じて昆虫特定テーブルを参照して飛翔昆虫ＦＢを特定することができる。

また、上記実施形態においては、飛翔昆虫検出装置１００は、室内（例えば、居室、事務所、工場、教室、実験室、料理場、食堂、クリーンルーム、栽培室、飼育室または病室など）での使用を想定している。しかし、飛翔昆虫検出装置１００は、屋外（例えば、農園、果樹園、駅、駐車場または駐輪場など）においても使用することができるものである。この場合、使用者は、光学検出器１０１を検出対象空間ＤＥの下方における地面に直接、または台や机などの支持体を介して間接的に配置する。

ＩＲ…赤外線、ＦＢ…飛翔昆虫、ＤＥ…検出対象空間、Ｇ…床面、ＴＩ…検出時間、ＴＨ…検出閾値
１００…飛翔昆虫検出装置、
１０１…光学検出器、１０２…ハウジング、１０２ａ…上面、１０３…ＩＲ照射光源、１０４…ＩＲ受光器、１０５…光学カットフィルタ、１０６…ＩＲ反射体、１０７…ＩＲ減衰体、
１１０…支持体、１１１…把持体、１１１ａ…調節ノブ、１１２…支柱、１１３…ベース、
１２０…制御装置、１２１…入力装置、１２２…表示装置。

Claims (7)

1. 飛翔昆虫の検出対象となる検出対象空間に向けて赤外線を照射するＩＲ照射光源と、
   前記ＩＲ照射光源から照射された前記赤外線の反射光を受光して検出信号を出力するＩＲ受光器とを備え、
   前記ＩＲ照射光源は、
   前記検出対象空間における下方から上方に向けて前記赤外線を照射する向きで設置されており、
   前記ＩＲ受光器は、
   前記検出対象空間における上方から導かれる前記赤外線を受光する向きで設置されることを特徴とする飛翔昆虫検出装置。
2. 請求項１に記載した飛翔昆虫検出装置において、
   前記ＩＲ照射光源と前記ＩＲ受光器とを同一平面内に有して一体的に構成した光学検出器を備えることを特徴とする飛翔昆虫検出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載した飛翔昆虫検出装置において、
   前記ＩＲ照射光源は、
   前記ＩＲ受光器の周囲に複数配置されて前記赤外線を放射状に照射することを特徴とする飛翔昆虫検出装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載した飛翔昆虫検出装置において、さらに、
   前記ＩＲ照射光源の上方に配置されて同ＩＲ照射光源から照射された前記赤外線を前記ＩＲ受光器とは異なる方向に反射するＩＲ反射体を備えることを特徴とする飛翔昆虫検出装置。
5. 請求項４に記載した飛翔昆虫検出装置において、さらに、
   前記ＩＲ反射体が前記赤外線を反射する光路上に配置されて同ＩＲ反射体が反射した前記赤外線を拡散反射または吸収するＩＲ減衰体を備えることを特徴とする飛翔昆虫検出装置。
6. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載した飛翔昆虫検出装置において、
   前記ＩＲ受光器からの前記検出信号を用いて前記飛翔昆虫の有無を検出する制御装置を備え、
   前記ＩＲ受光器は、前記飛翔昆虫からの前記反射光を二次元平面で受光する受光部を有しており、
   前記制御装置は、
   前記受光部で受光した前記反射光の大きさと複数種類の飛翔昆虫とを対応させた昆虫特定テーブルを記憶しており、
   前記ＩＲ受光器から出力される前記検出信号によって表された前記反射光の大きさに応じて前記昆虫特定テーブルを用いて前記飛翔昆虫の種類を特定することを特徴とする飛翔昆虫検出装置。
7. 飛翔昆虫の検出対象となる検出対象空間に向けて赤外線を照射するＩＲ照射光源と、
   前記ＩＲ照射光源から照射された前記赤外線の反射光を受光して検出信号を出力するＩＲ受光器と、
   前記ＩＲ受光器からの検出信号を用いて前記飛翔昆虫を検出する制御装置とをそれぞれ用意して、
   前記ＩＲ照射光源を前記検出対象空間における下方から上方に向けて前記赤外線を照射する向きで設置するＩＲ照射光源設置工程と、
   前記ＩＲ受光器を前記検出対象空間における上方から導かれる前記赤外線を受光する向きで設置するＩＲ受光器設置工程と、
   前記制御装置が前記ＩＲ受光器からの前記検出信号を用いて前記飛翔昆虫の有無を検出する飛翔昆虫検出工程とを含むことを特徴とする飛翔昆虫検出方法。

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