JP2018099114A - 野生動物の位置と種類の判別・配信システム - Google Patents

Abstract

【課題】特定の野生動物の種類の同定と発見場所の位置の確認、及び、これらの情報の自動入力並びに提供を、それぞれ簡単に行うことができる、野生動物の位置と種類の判別・配信システムを提供する。【解決手段】通信網１０を介して収集された野生動物に関するデータを登録しておくデータベース３３と、データベース３３に登録されたデータを関連情報とともに通信網１０を介して外部端末４０に出力する中央管理装置３２とを備えるシステムであって、調査対象地域内に配設されて野生動物の鳴き声と鳴き声の位置を収集可能な音源検出手段２１と、音源検出手段２１で収集された鳴き声から、野生動物の位置と種類を判別する野生動物判別手段２２と、野生動物判別手段２２で判別された野生動物に関するデータを、通信網１０を介して中央管理装置３２に送信し、データベース３３に登録するデータ通信手段３１と、を備える構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、野生動物の位置と種類の判別・配信システムに関するものであり、特に、音声による位置測定システムを利用して、野外に生息する野生動物の鳴き声から、その位置と、種類の同定をして、利用者にリアルタイムで配信する野生動物の位置と種類の判別・配信システムに関するものである。

近年、環境アセスメント法の施行に伴い、野生動物（鳥類、哺乳類、両生類、昆虫類等）の情報（位置、種類、出現時期等）が重要視されており、各所でデータベース化が図られるようになって来ている。かかる野生動物のデータベース化の作業は、野生動物の種類の同定、発見場所の位置の確認、これらに関連する日時の情報入力等の作業を伴うものである。

また、自然環境への社会的認識の高まりもあり、各所で自然観察会、バードウオッチング等が開催されている。かかる場合も、現地で発見した野生動物の同定が必要となるが、そのためには、専門家の技術者が現地に同行し、野生動物の種類を現地で同定し、また、専門以外のものについては写真等に収め持ち帰って同定している。そして、その分布情報を地図に記入してデータベース化をしている。

さらに、自然観察会等では、専門家ではない参加者に対して、現地の専門の指導員が観察対象物である野生動物に関する情報（鳴き声、性質、特徴等）を提供している。

また、従来、野生動物に無線送信部を有する無線端末を保持させるとともに、野生動物の生息域周囲に受信アンテナと受信機からなる受信局を複数配置し、無線端末からの送信信号を複数の受信局で受信して、その無線端末からの電波の到来方向を求め、無線端末を保持する野生動物の位置を追跡して、野生動物の位置と行動を把握するシステムは知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１０２３２６号公報

しかしながら、特許文献１記載の発明は、特定の野生動物に無線送信部を有した無線端末を保持させる必要があるので、調査対象が限定されるという問題点があった。

そこで、野生動物の種類の同定と発見場所の位置の確認、及び、これらの情報の自動入力並びに提供を、それぞれ簡単に行うことができる、野生動物の位置と種類の判別・配信システムを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、通信網を介して収集された野生動物に関するデータを登録しておくデータベースと、前記データベースに登録された前記データを関連情報とともに通信網を介して外部端末に出力する中央管理装置とを備える野生動物の位置と種類の判別・配信システムであって、調査対象地域内に配設されて前記野生動物の鳴き声と前記鳴き声の位置を収集する音源検出手段と、前記音源検出手段で収集された前記鳴き声から、前記野生動物の位置と種類を判別する野生動物判別手段と、前記野生動物判別手段で判別された前記野生動物に関するデータを前記通信網を介して前記中央管理装置に送信し、前記データベースに登録するデータ通信手段と、を備える野生動物の位置と種類の判別・配信システムを提供する。

この構成によれば、調査対象となる野生動物に無線端末を保持させることなく、野生動物の鳴き声と、その鳴き声の位置を音源検出手段で検出し、前記音源検出手段で収集されたデータから、野生動物判別手段により前記野生動物の位置と種類の同定を自動的に行う。また、野生動物判別手段で判別された野生動物の位置と種類を、データ通信手段が、通信網を介して中央管理装置に送信し、そのデータ通信手段からのデータを中央管理装置が自動的にデータベースに登録することができる。これにより、専門家が現地に出向かなくても、データを容易に収集してデータベース化を図ることができる。したがって、専門家等によるデータベース化の作業が省略できる。また、野生動物に無線端末を保持させる必要がなくなり、野生動物判別手段に鳴き声のデータを、音響特徴量（周波数特性やスペクトログラム画像等）として用意しておくだけで、調査対象を拡げることができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記音源検出手段は、前記調査対象地域内に複数のマイクロホンを配設して構成したマイクロホンアレイである、野生動物の位置と種類の判別・配信システムを提供する。

この構成によれば、例えば調査対象地域内の互いに離れた三点の位置に指向性を有するマイクロホンアレイを各々配設し、三点の位置で各々検出された鳥の鳴き声の方向、強度等を基に、三角測量法の考え方を用いて鳥の鳴き声（音源）の位置を容易に特定することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、前記野生動物判別手段は、前記データベースに登録された前記野生動物の鳴き声の音響特徴量と前記音源検出手段で収集された前記鳴き声の音響特徴量とを比較して動物種を同定する、野生動物の位置と種類の判別・配信システムを提供する。

この構成によれば、音源検出手段で収集されたデータを音響特徴量に変換し、その音響特徴量と、あらかじめ野生動物判別手段に蓄積されている野生動物の鳴き声の音響特徴量とを比較し、アルゴリズム等を使用して野生動物の種類を自動的に同定することができる。また、野生動物判別手段に、野生動物の種類毎に鳴き声の音響特徴量を用意しておけば、同じ音源検出手段を使用して複数種の野生動物の同定が可能になる。

請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３に記載の構成において、前記中央管理装置は、前記データベースに登録した前記野生動物の位置と種類の同定の結果を、オンライン地図情報に重ね合わせて前記外部端末に出力する、野生動物の位置と種類の判別・配信システムを提供する。

この構成によれば、野生動物の位置と種類の同定の結果をオンライン地図情報等に重ね合わせることにより、どの場所で、どのような野生動物が鳴いているかの情報を、外部端末の画像上でリアルタイムに知ることができる。すなわち、外部端末を有する利用者は、外部端末に提供された情報から、野生動物の位置を探索し、野生動物の観察を楽しむことができる。したがって、通常では見ることが難しい野生動物の観察が、誰でも簡単にできるようになる。

請求項５記載の発明は、請求項１、２、４又は５に記載の構成において、前記外部端末はカメラ機能を有し、前記中央管理装置は、前記データベースに登録した前記野生動物の位置と種類の同定の結果を、前記外部端末のカメラ機能で取得した画像データに重ね合わせるためのデータを前記外部端末に出力する、野生動物の位置と種類の判別・配信システムを提供する。

この構成によれば、野生動物の位置と種類の同定の結果をカメラ機能で取得した画像データに重ね合わせることにより、どの場所で、どのような野生動物が鳴いているかの情報を、外部端末の画像上でリアルタイムに知ることができる。すなわち、外部端末を有する利用者は、外部端末に提供された情報から、野生動物の位置を探索し、野生動物の観察を楽しむことができる。したがって、通常では見ることが難しい野生動物の観察が、誰でも簡単にできるようになる。

請求項６記載の発明は、請求項１、２、３、４又は５に記載の構成において、前記外部端末が、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンのいずれかの携帯端末である、野生動物の位置と種類の判別・配信システムを提供する。

この構成によれば、市販の携帯電話、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンのいずれかの携帯端末を野外等に持ち込み、通常では見ることが難しい野生動物の観察を、誰でもが簡単にできるようになる。

請求項７記載の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６に記載の構成において、前記中央管理装置は、前記データベースに登録された前記野生動物の位置と種類の同定の結果を、インターネット回線網又は携帯電話回線網を使用して前記外部端末にリアルタイムに配信する、野生動物の位置と種類の判別・配信システムを提供する。

この構成によれば、得られた情報をインターネット回線網又は携帯電話回線網を使用して、外部端末上にリアルタイムで配信することにより、野生動物の位置と種類の同定の情報を複数の人で共有することができる。

この発明によれば、調査対象となる野生動物に無線端末等を保持させることなく、特定の野生動物の種類の同定と発見場所の位置の確認、及びこれらの情報の自動入力並びに情報の提供を簡単に行うことが可能になる。

また、野外に生息する野生動物の鳴き声から、その位置と種類を同定し、スマートフォン等の外部端末にその位置と種類等をリアルタイムで配信することができる。これにより、利用者は外部端末の情報から、野生動物の位置を探索し、野生動物の観察を簡単に楽しむことができる。

また、カメラ機能を有する外部端末にあっては、野外に生息する野生動物の鳴き声から、その位置と種類を同定し、スマートフォン等の外部端末のカメラ機能で取得した画像データに、その位置と種類等を重ね合わせるためのデータを出力し、外部端末にリアルタイムで配信することができる。これにより、利用者の外部端末の画像上に野生動物の位置と種類が同時に表示され、利用者は野生動物の位置と種類を容易に知り、野生動物の観察を簡単に楽しむことができる。

また、本発明のシステムを用いることで、通常では見ることが難しい野生動物（鳥類等）の観察が、誰でも簡単に観察できるようになる。これにより、観光地等では顧客を積極的に招き寄せることができる。

また、例えば国立公園内等での環境教育やバードウオッチングで活用することにより、活用効果の向上が図れる。

本発明の野生動物の位置と種類の判別・配信システムの一実施形態を示す概略構成ブロック図である。 同上野生動物の位置と種類の判別・配信システムにおける音源検出手段で使用するマイクロホンアレイの配置イメージ図である。 野生動物の位置と種類の判別・配信システムにおける外部端末として使用するスマートフォンで表示されるイメージ図である。 外部端末のカメラ機能により取得した画像データに野生動物の位置と種類の情報を重ね合わせたときにおける、外部端末のディスプレイ画面上に表示されるイメージ図である。

本発明は、特定の野生動物の種類の同定と発見場所の位置の確認、及びこれらの情報の自動入力並びに提供を、それぞれ簡単に行うことができる、野生動物の位置と種類の判別・配信システム提供するという目的を達成するために、通信網を介して収集された野生動物に関するデータを登録しておくデータベースと、前記データベースに登録された前記データを関連情報とともに通信網を介して外部端末に出力する中央管理装置とを備える野生動物の位置と種類の判別・配信システムであって、調査対象地域内に配設されて前記野生動物の鳴き声と前記鳴き声の位置を収集する音源検出手段と、前記音源検出手段で収集された前記鳴き声から、前記野生動物の位置と種類を判別する野生動物判別手段と、前記野生動物判別手段で判別された前記野生動物に関するデータを前記通信網を介して前記中央管理装置に送信し、前記データベースに登録するデータ通信手段と、を備える構成としたことにより実現した。

以下、本発明を実施するための形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付している。

図１は本発明に係る野生動物の位置と種類の判別・配信システム１００の一実施形態を示す概略構成ブロック図である。なお、本発明に係るシステムでは、鳴き声を上げる野生動物、例えば鳥類、哺乳類、両生類、昆虫類等の野生動物の位置（定位）と種類の同定（決定）をすることが可能であるが、説明を簡略化するのに、鳥の位置と種類の同定を行う場合について説明する。したがって、本発明のシステムで判別される野生動物は、鳥に限定されないことを明言しておく。

図１において、野生動物の位置と種類の判別・配信システム１００は、通信網１０と、その通信網１０に各々接続された、野生動物監視手段２０、データ管理手段３０、外部端末４０等で構成されている。

通信網１０は、既製の通信網であり、例えばインターネット回線網又は携帯電話回線網である。

野生動物監視手段２０は、音源検出手段２１と野生動物判別手段２２とデータ通信手段２３を備えている。

音源検出手段２１は、例えば図２に示すように、調査対象地域である野生動物の生息域５０内における所定の場所（国立公園等）にそれぞれ配置された、マイクロホンアレイ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを備える。各マイクロホンアレイ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、前記所定の場所において、それぞれ指向性を持つ３つのマイクロホンアレイ１２１を各々所定の距離だけ離して配設し、その３つのマイクロホンアレイ１２１で各々得られる音（鳥の鳴き声）の方向や強度等から、三角測量法の原理を利用して音源の位置（鳥が鳴いている位置）４３ａ、４３ｂ、４３ｃを特定する機能を有する。

野生動物判別手段２２は、音源検出手段２１で得られた鳥の鳴き声から、その鳥の鳴き声の特徴を音響特徴量に変換し、変換された音響特徴量を予め蓄積（登録）している動物種の音響特徴量のデータと参照し、これを例えば機械学習等によるアルゴリズムを使用して動物種（鳥の種類）を判別して同定（決定）する機能を有する。

データ通信手段２３は、野生動物判別手段２２で同定された野生動物の種類と、音源検出手段２１で検出された定位及び日付と時間に関する結果データを、通信網１０を介してデータ管理手段３０に送る機能を有する。

データ管理手段３０は、データ通信手段３１と中央管理装置３２等を備えている。

データ通信手段３１は、通信網１０を介して野生動物監視手段２０及び外部端末４０等と、データのやり取りを行う機能を有する。

中央管理装置３２は、サーバーの機能を有しており、前記野生動物監視手段２０で検出された野生動物の種類と、定位及び時間等に関する結果データを、データベース化して保存しておくデータベース３３を有する。また、中央管理装置３２は、データベース３３に保存されている野生動物の結果データの提供を、通信網１０を介して外部端末４０から求められた時、その結果データをオンライン地図情報等に重ね合わせて外部端末４０に提供する地図情報２４を有している。

外部端末４０は、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ノートパソコン等の携帯端末であり、通信網１０を介してデータ管理手段３０に接続して、データのやり取り、及び、データの表示をリアルタイムに行うことができる機能を有する。なお、本実施例での外部端末４０は、カメラ機能、及び、ＧＰＳ（位置情報）取得機能を有し、またカメラ機能で撮影された画像データと、中央管理装置３２からのデータ（野生動物の位置と種類の情報）等とを重ね合わせて画像表示するディスプレイを有している。カメラ機能は必ずしも有していなくてもよい。

次に、以上のように構成された野生動物（野鳥）の位置と種類の判別・配信システム１００の作用を説明する。

（１）まず、野生動物監視手段２０では、野生動物の生息域５０内の所定の場所（国立公園等）に各々配設されたマイクロホンアレイ２１ａ、２１ｂ、２１ｃで、野生動物（野鳥）の鳴き声を感知する。そのマイクロホンアレイ２１ａ、２１ｂ、２１ｃで感知された鳴き声は、音源検出手段２１に入力される。

（２）音源検出手段２１では、所定の距離だけ離して各々配置された、それぞれ指向性を持つ３つのマイクロホンアレイ１２１で得られた音（鳥の鳴き声）から、三角測量法の原理を利用して音源の位置５０（鳥が鳴いている位置、すなわち定位）を特定する。

（３）続いて、野生動物判別手段２２では、マイクロホンアレイ１２１（音源検出手段２１）で得られた音（鳥の鳴き声）の特徴を、音響特徴量に変換する。また、変換された音響特徴量を、予め蓄積（登録）している動物種の音響特徴量のデータと参照し、これを機械学習等によるアルゴリズムを使用して動物種（鳥の種類）を同定する。また、同定された結果データ（野生動物の種類、検出された定位、日付と時間）は、通信網１０を介してデータ管理手段３０に送られる。

（４）データ管理手段３０では、野生動物監視手段２０から送られて来る結果データを、中央管理装置３２がデータ通信手段３１を介して受け、これを自動的にデータベース３３に蓄積する。

（５）また、データ管理手段３０では、外部端末４０から通信網１０を介してデータの提供要求があると、中央管理装置３２は、データベース３３に蓄積されている結果データにオンライン地図情報を重ね合わせ、どこで、どの種類の鳥（野生動物）が鳴いているかをオンライン地図や外部端末４０に備わるカメラ機能で取得した画像に重ね合わせられるデータを外部端末４０にリアルタイムで配信する。したがって、外部端末４０の情報を見た利用者は、外部端末４０の情報から鳥の位置を探索し、鳥の観察を楽しむことができる。

図３は、外部端末４０上に配信された結果データの一例を示すものである。外部端末（スマートフォン）４０のディスプレイ４１上には、地図情報(オンライン地図情報)４２と、鳥の種類及び位置４３ａ、４３ｂ、４３ｃと、外部端末４０の現在位置（利用者が現在居る位置）４４、がそれぞれ表示される。なお、例えば符号４３ａはウグイスとその位置、符号４３ｂはシジュウカラとその位置、符号４３ｃはキビタキとその位置である。これにより、利用者は外部端末４０の情報から、観察したい鳥の位置を探索し、観察を容易に楽しむことができる。

図４は、外部端末４０上に配信された結果データを外部端末４０のカメラ機能で取得した画像データに重ね合わせたものの一例を示すものである。外部端末４０としてはスマートフォンを使用しており、外部端末４０のディスプレイ４１上には、外部端末４０のカメラ機能で取得した画像４４ａと、鳥の種類及び位置４５ａ、４５ｂ、４５ｃと、がそれぞれ表示される。なお、例えば符号４５ａはウグイスとその位置、符号４５ｂはシジュウカラとその位置、符号４５ｃはキビタキとその位置である。これにより、利用者は外部端末４０のディスプレイ４１上の情報から、観察したい鳥の種類及び位置を探索し、観察を容易に楽しむことができる。

したがって、本システムを用いることで、国立公園等での環境教育やバードウオッチングを容易に行うことが可能になる。また、観察した野生動物（鳥類等）の種類はアプリに自動的に記録することもでき、記録することによりリターン客を増やすことが可能になる。さらに、提供する情報を外国語に変換して表示することも可能であり、外国語に変換して表示すると、海外からの観光客への対応の充実を図ることもできる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

以上説明したように、本発明は野生動物の観察の観点から説明したが、野生動物の観察だけでなく、サル・シカ等の獣害対策への活用にも応用できる。

１００ 野生動物の位置と種類の判別・配信システム
１０ 通信網
２０ 野生動物監視手段
２１ 音源検出手段
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ マイクロホンアレイ
２２ 野生動物判別手段
２３ データ通信手段
３０ データ管理手段
３１ データ通信手段
３２ 中央管理装置
３３ データベース
４０ 外部端末
４１ ディスプレイ
４２ 地図情報（オンライン地図情報）
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ 鳥の種類及び位置
４４ 現在位置
４４ａ 外部端末のカメラ機能で取得した画像
５０ 生息域（調査対象地域）

Claims (7)

1. 通信網を介して収集された野生動物に関するデータを登録しておくデータベースと、前記データベースに登録された前記データを関連情報とともに通信網を介して外部端末に出力する中央管理装置とを備える野生動物の位置と種類の判別・配信システムであって、
   調査対象地域内に配設されて前記野生動物の鳴き声と前記鳴き声の位置を収集する音源検出手段と、
   前記音源検出手段で収集された前記鳴き声から、前記野生動物の位置と種類を判別する野生動物判別手段と、
   前記野生動物判別手段で判別された前記野生動物に関するデータを前記通信網を介して前記中央管理装置に送信し、前記データベースに登録するデータ通信手段と、
   を備えることを特徴とする野生動物の位置と種類の判別・配信システム。
2. 前記音源検出手段は、前記調査対象地域内に複数のマイクロホンを配設して構成したマイクロホンアレイである、ことを特徴とする請求項１に記載の野生動物の位置と種類の判別・配信システム。
3. 前記野生動物判別手段は、前記データベースに登録された前記野生動物の鳴き声の音響特徴量と前記音源検出手段で収集された前記鳴き声の音響特徴量とを比較して動物種を同定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の野生動物の位置と種類の判別・配信システム。
4. 前記中央管理装置は、前記データベースに登録した前記野生動物の位置と種類の同定の結果を、オンライン地図情報に重ね合わせて前記外部端末に出力する、ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の野生動物の位置と種類の判別・配信システム。
5. 前記外部端末はカメラ機能を有し、
   前記中央管理装置は、前記データベースに登録した前記野生動物の位置と種類の同定の結果を、前記外部端末のカメラ機能で取得した画像データに重ね合わせるためのデータを前記外部端末に出力する、ことを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の野生動物の位置と種類の判別・配信システム。
6. 前記外部端末が、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンのいずれかの携帯端末である、ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の野生動物の位置と種類の判別・配信システム。
7. 前記中央管理装置は、前記データベースに登録された前記野生動物の位置と種類の同定の結果を、インターネット回線網又は携帯電話回線網を使用して前記外部端末にリアルタイムに配信する、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載の野生動物の位置と種類の判別・配信システム。