JP7227179B2

JP7227179B2 - 養殖管理装置、養殖管理方法及び給餌ロボット

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Publication number: JP7227179B2
Application number: JP2020039766A
Authority: JP
Inventors: 明彦西谷
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2040-03-09
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Description

本発明は、海中に配置された生簀内で生物を養殖するための養殖管理装置、養殖管理方法及び給餌ロボットに関する。

魚、貝、蟹等の生物を本来の生息域と近い環境で養殖するために、海中に沈めた生簀内で生物を養殖する技術が知られている。特許文献１には、陸上から海中の生簀まで輸送管を敷設し、輸送管を通じて生簀に餌を供給する技術が開示されている。

実公平０５－２５４１５号公報

海中には不規則な潮流があるため、海上から餌を撒くだけでは潮流によって餌が移動してしまい、海中の生簀に十分な量の餌を届けられないという問題があった。一方、特許文献１に記載された技術では、生簀ごとに輸送管を敷設する必要がある。そのため、生簀を追加又は移設する度に、輸送管を新設又は移設するためのコストが掛かる。また、水深百メートル以上の深海に生簀を設置する場合には、長大な輸送管が必要になるためさらに大きなコストが掛かる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、海中に配置された生簀に給餌するためのコストを抑制することを目的とする。

本発明の第１の態様の養殖管理装置は、海中に配置された生簀内で生物を養殖するための養殖管理装置であって、前記生簀の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を受信する受信部と、前記潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する決定部と、前記海中を移動して前記生物に給餌するロボットに、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始させるための給餌指示を送信する送信部と、を有する。

前記決定部は、前記生簀の位置を基準として前記潮流の上流側の位置を、前記給餌開始位置として決定してもよい。

前記決定部は、前記生簀の位置を基準として前記潮流の上流側であって、前記生簀の位置から前記潮流の強さに対応する距離にある位置を、前記給餌開始位置として決定してもよい。

前記決定部は、前記生簀の位置を基準として前記潮流の上流側であって、餌の種類に対応する距離にある位置を、前記給餌開始位置として決定してもよい。

前記受信部は、前記生簀内における生物群の位置を示す情報を受信し、前記決定部は、前記生簀内における前記生物群の位置を基準として前記潮流の上流側の位置を、前記給餌開始位置として決定してもよい。

前記養殖管理装置は、前記生物が餌を食べる兆候を示す兆候情報を記憶する記憶部と、前記兆候情報に基づいて、前記生簀を撮像した撮像画像において前記兆候を検出する検出部と、をさらに有し、前記送信部は、前記検出部が前記兆候を検出したことを条件として、前記ロボットに前記給餌指示を送信してもよい。

前記養殖管理装置は、前記生簀を撮像した撮像画像において前記生物が餌を食べる速度と、前記生物が餌を食べ残した量との少なくとも一方を検出する検出部をさらに有し、前記送信部は、前記検出部が検出した前記速度及び前記量の少なくとも一方を、情報端末に送信してもよい。

前記受信部は、前記生簀が発した音及び光の少なくとも一方を受信し、前記送信部は、前記受信部が前記音及び前記光の少なくとも一方を受信したことを条件として、前記ロボットに前記給餌指示を送信してもよい。

本発明の第２の態様の養殖管理方法は、プロセッサが実行する、海中に配置された生簀の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を取得するステップと、前記潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定するステップと、前記海中を移動して前記生簀内の生物に給餌するロボットに、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始させるための給餌指示を送信する送信部と、を有する。

本発明の第３の態様の給餌ロボットは、海中に配置された生簀内で生物を養殖するための給餌ロボットであって、前記生簀の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を取得する取得部と、前記潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する決定部と、前記給餌ロボットを前記給餌開始位置に移動させるための駆動部と、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始する給餌部と、を有する。

前記給餌ロボットは、前記生物が餌を食べる兆候を示す兆候情報を記憶する記憶部と、前記生簀を撮像して撮像画像を取得する撮像部と、前記兆候情報に基づいて、前記撮像画像において前記兆候を検出する検出部と、をさらに有し、前記給餌部は、前記検出部が前記兆候を検出したことを条件として、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始してもよい。

前記取得部は、前記生簀が発した音及び光の少なくとも一方を受信し、前記駆動部は、前記取得部が前記音及び前記光の少なくとも一方を受信したことを条件として、前記給餌ロボットを前記給餌開始位置に移動させてもよい。

前記給餌部は、前記生物に対する給餌を開始した後に、前記生簀内に残存した餌を回収してもよい。

本発明によれば、海中に配置された生簀に給餌するためのコストを抑制できるという効果を奏する。

実施形態に係る養殖管理システムの模式図である。実施形態に係る養殖管理システムのブロック図である。実施形態に係る給餌ロボットの構成を説明するための模式図である。検出部が食餌の兆候に基づいて開始条件を判定する方法を説明するための模式図である。決定部が決定する給餌開始位置を説明するための模式図である。送信部が送信する給餌指示を説明するための模式図である。実施形態に係る養殖管理システムが実行する養殖管理方法のシーケンス図である。変形例に係る養殖管理システムのブロック図である。

［養殖管理システムＳの概要］
図１は、本実施形態に係る養殖管理システムＳの模式図である。養殖管理システムＳは、養殖管理装置１と、給餌ロボット２と、生簀３と、情報端末４とを含む。給餌ロボット２、生簀３及び情報端末４は、それぞれ複数設けられてもよい。養殖管理システムＳは、その他のサーバ、端末等の機器を含んでもよい。

養殖管理装置１は、生簀３に関する情報に基づいて、給餌ロボット２に対して給餌に関する指示をするコンピュータである。養殖管理装置１は、海上又は陸上に配置される。養殖管理装置１は、給餌ロボット２、生簀３及び情報端末４と通信可能である。

給餌ロボット２は、内蔵しているバッテリの電力又は燃料機関を用いて海中（水中）を移動可能な無人移動装置である。給餌ロボット２は、養殖管理装置１が送信した情報に従って、所定の待機場所（ステーション）と生簀３の近傍との間で移動する。また、給餌ロボット２は、餌を保持しており、養殖管理装置１が送信した情報に従って、餌を放出することによって生簀３内の生物に対して給餌をする。給餌ロボット２は、養殖管理装置１との間で音及び光の少なくとも一方を授受すること（すなわち、水中音響無線通信又は水中光無線通信）によって、養殖管理装置１と通信可能である。また、給餌ロボット２は、海上に配置された中継器との間で音及び光の少なくとも一方を授受し、中継器を介して養殖管理装置１と通信してもよい。

生簀３は、海中に配置された生簀（生け簀）である。生簀３は、海上に浮かんでいるフロートに接続されることによって、又は海底に接続されることによって、海中の所定の水深（例えば、数十メートル～数千メートル）に配置される。生簀３は、例えば、いかり、重り又は索によって、海底に接続される。生簀３は、例えば、全面を網で覆われた柱状又は球状の構造を有し、当該構造の内部には生物を保持するための空間を有している。生簀３を覆う網は、生物が通過不可能であり、かつ海水及び餌が通過可能な大きさの網目を有する。これにより、給餌ロボット２は、生簀３の近傍で餌を放出することによって、生簀３内の生物に給餌をすることができる。生簀内３で養殖される生物は、例えば深海に生息する魚、貝、蟹等の海洋生物である。

生簀３は、コンピュータと、生簀３の内部を撮像する撮像部（カメラ）と、生簀３周辺の海水に関する情報を測定する測定部（センサ）とを有してもよい。この場合に、生簀３（すなわち、生簀３が有するコンピュータ）は、撮像部が撮像した撮像画像及び測定部が測定した情報を、養殖管理装置１及び給餌ロボット２の少なくとも一方に送信する。生簀３は、養殖管理装置１又は給餌ロボット２との間で音及び光の少なくとも一方を授受することによって、養殖管理装置１又は給餌ロボット２と通信可能である。また、生簀３は、海上に配置された中継器との間で音及び光の少なくとも一方を授受し、中継器を介して養殖管理装置１と通信してもよい。また、生簀３は、撮像、測定及び通信に関する機能を有さず、生物を保持する機能のみを有してもよい。

情報端末４は、ユーザが利用するコンピュータである。ユーザは、例えば養殖管理装置１、給餌ロボット２又は生簀３の管理者である。情報端末４は、養殖管理装置１が送信した情報を表示する。情報端末４は、ユーザによる入力を受け付け可能なキーボードやタッチパネル等の入力部と、情報を表示可能な液晶ディスプレイ等の表示部とを有する。情報端末４は、衛星通信や移動体通信によって、養殖管理装置１と通信可能である。

本実施形態に係る養殖管理システムＳが実行する処理の概要を以下に説明する。養殖管理装置１は、生簀３の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を受信する。潮流は、生簀３周辺の海水の流れであり、流れの向き及び強さによって表される。養殖管理装置１は、給餌ロボット２又は生簀３から潮流情報を受信する（ａ）。養殖管理装置１は、受信した潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する（ｂ）。養殖管理装置１は、例えば、生簀３の位置を基準として潮流の上流側の位置を、給餌開始位置として決定する。

養殖管理装置１は、給餌ロボット２に、決定した給餌開始位置において生簀３内の生物に対する給餌を開始させるための給餌指示を送信する（ｃ）。給餌ロボット２は、養殖管理装置が送信した給餌指示に従って、給餌開始位置に移動した後、給餌開始位置において餌を放出することによって、生物に対する給餌を開始する（ｄ）。

このように本実施形態に係る養殖管理システムＳにおいて、養殖管理装置１は、生簀３周辺の潮流に応じて適切な給餌開始位置を決定し、決定した給餌開始位置に給餌ロボット２を移動させて給餌を開始させる。そのため、給餌ロボット２は、海中の潮流によって餌が移動する状況下で、生簀３に十分かつ効率的に給餌することができる。また、複数の生簀３が配置される場合や、生簀３の位置が変更される場合であっても、給餌ロボット２が海中を移動して給餌できるため、生簀３に給餌するためのコストを抑制できる。

［養殖管理システムＳの構成］
図２は、本実施形態に係る養殖管理システムＳのブロック図である。図２において、矢印は主なデータの流れを示しており、図２に示したもの以外のデータの流れがあってよい。図２において、各ブロックはハードウェア（装置）単位の構成ではなく、機能単位の構成を示している。そのため、図２に示すブロックは単一の装置内に実装されてよく、あるいは複数の装置内に分かれて実装されてよい。ブロック間のデータの授受は、データバス、ネットワーク、可搬記憶媒体等、任意の手段を介して行われてよい。

養殖管理装置１は、制御部１１と、記憶部１２とを有する。制御部１１は、受信部１１１と、検出部１１２と、決定部１１３と、送信部１１４とを有する。制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサであり、記憶部１２に記憶されたプログラムを実行することにより、受信部１１１、検出部１１２、決定部１１３及び送信部１１４として機能する。

受信部１１１は、給餌ロボット２又は生簀３から、生簀３を撮像した撮像画像と、生簀３に関する環境情報とを受信する。環境情報は、例えば、生簀３周辺の潮流、水温、気圧、海況、水質等を示す情報である。検出部１１２は、生簀３を撮像した撮像画像から、生物が餌を食べる行動に関する情報を検出する。生物が餌を食べる行動に関する情報は、例えば、生物が餌を食べる兆候、生物が餌を食べる速度、生物が餌を食べ残した量等である。決定部１１３は、潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する。送信部１１４は、給餌ロボット２に、給餌開始位置において生物に対する給餌を開始させるための給餌指示を送信する。また、送信部１１４は、給餌ロボット２又は生簀３から受信した情報の少なくとも一部を情報端末４に送信する。

制御部１１の機能の少なくとも一部は電気回路によって実行されてもよい。また、制御部１１の機能の少なくとも一部は、制御部１１がネットワーク経由で実行されるプログラムを実行することによって実現されてもよい。

記憶部１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクドライブ等を含む記憶媒体である。記憶部１２は、制御部１１が実行するプログラムを予め記憶している。記憶部１２は、養殖管理装置１の外部に設けられてもよく、その場合にネットワークを介して制御部１１との間でデータの授受を行ってもよい。

給餌ロボット２は、制御部２１と、記憶部２２と、給餌部２３と、駆動部２４と、撮像部２５と、測定部２６とを有する。制御部２１は、受信部２１１と、駆動制御部２１２と、給餌制御部２１３と、送信部２１４とを有する。制御部２１は、例えばＣＰＵ等のプロセッサであり、記憶部２２に記憶されたプログラムを実行することにより、受信部２１１、駆動制御部２１２、給餌制御部２１３及び送信部２１４として機能する。

受信部２１１は、養殖管理装置１が送信した情報を受信する。駆動制御部２１２は、給餌ロボット２を移動させるように駆動部２４を制御する。給餌制御部２１３は、給餌を開始又は終了するように給餌部２３を制御する。送信部２１４は、撮像部２５が撮像した撮像画像及び測定部２６が測定した情報を養殖管理装置１に送信する。

制御部２１の機能の少なくとも一部は電気回路によって実行されてもよい。また、制御部２１の機能の少なくとも一部は、制御部２１がネットワーク経由で実行されるプログラムを実行することによって実現されてもよい。

記憶部２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ等を含む記憶媒体である。記憶部２２は、制御部２１が実行するプログラムを予め記憶している。記憶部２２は、給餌ロボット２の外部に設けられてもよく、その場合にネットワークを介して制御部２１との間でデータの授受を行ってもよい。

給餌部２３は、生物の餌を保持し、給餌ロボット２の外部に餌を放出することによって生物に対して給餌をする機構である。駆動部２４は、給餌ロボット２を海中で移動させる機構である。給餌部２３及び駆動部２４の構成については、図３を用いて後述する。

撮像部２５は、所定の撮像範囲を撮像する撮像装置（カメラ）を含む。また、撮像部２５は、音波によって撮像するソナーを含んでもよい。測定部２６は、生簀３に関する環境情報を測定する測定装置（センサ）を含む。測定部２６は、環境情報として、潮流、水温、気圧（水圧）、海況（クロロフィル濃度等）及び水質（塩分濃度、水素イオン濃度、濁度等）を測定するセンサを備える。測定部２６は、ここに示したセンサに限られず、測定対象の情報の種類に応じてその他のセンサを有してもよい。

本実施形態に係る養殖管理システムＳは、図２に示す具体的な構成に限定されない。養殖管理装置１、給餌ロボット２、生簀３及び情報端末４は、それぞれ２つ以上の物理的に分離した装置が有線又は無線で接続されることにより構成されてもよい。また、養殖管理装置１は、コンピュータ資源の集合であるクラウドによって構成されてもよい。

［給餌ロボット２の構成］
図３は、本実施形態に係る給餌ロボット２の構成を説明するための模式図である。給餌ロボット２において、給餌部２３は、ボックス２３１と、蓋２３２と、パイプ２３３と、取水口２３４と、フィルタ２３５と、ポンプ２３６とを含む。ボックス２３１は、餌を格納する格納部である。蓋２３２は、ボックス２３１に対して開閉可能な蓋状体である。

パイプ２３３は、ボックス２３１の餌が外部に放出される際に通過する管状体である。パイプ２３３は、伸縮可能であり、蓋２３２が開いた状態で伸びることによって、餌が放出される位置を調整できる。

取水口２３４は、ボックス２３１の内部空間と外部（海水）との間を連通させる開口部である。ボックス２３１内部において取水口２３４に通じる部分にはフィルタ２３５が設けられている。フィルタ２３５は、餌がボックス２３１から取水口２３４を通って外部に出ることを防ぐ。ポンプ２３６は、液体を輸送する機構を含む。ポンプ２３６は、ボックス２３１内の海水を、パイプ２３３を介して排出する。

駆動部２４は、モータ、アクチュエータ等の駆動機構を含み、駆動機構の動力を用いてプロペラを回転させることによって、給餌ロボット２を移動させる。また、駆動部２４は、ウォータジェット等のその他の方式で給餌ロボット２を移動させてもよい。また、駆動部２４は、舵を調節することによって、給餌ロボット２の向きを変更する。駆動制御部２１２は、駆動部２４の駆動をすることによって、給餌ロボット２を給餌開始位置に移動させることができる。

［養殖管理方法の説明］
以下、養殖管理システムＳが実行する養殖管理方法を詳細に説明する。まず、養殖管理装置１は、給餌の開始条件が満たされたか否かを判定する。開始条件を判定するために、受信部１１１は、給餌ロボット２又は生簀３から、生簀３を撮像した撮像画像と、生簀３に関する環境情報とを受信する。

撮像画像は、給餌ロボット２が生簀３周辺を巡回して生簀３を撮像すること、又は生簀３の撮像部が生簀３の内部を撮像することによって取得される。撮像画像は、静止画像又は動画像である。環境情報（潮流、水温、気圧、海況及び水質）は、給餌ロボット２が生簀３周辺を巡回して測定すること、又は生簀３の測定部が生簀３の内部を測定することによって取得される。

図４は、検出部１１２が食餌の兆候に基づいて開始条件を判定する方法を説明するための模式図である。図４は、例示的な生簀３を撮像した撮像画像ＩＭを表している。記憶部１２は、生物が餌を食べる前の生物又は生物周辺の環境の兆候を示す兆候情報（兆候モデル）を予め記憶している。兆候は、例えば、生物が特定の動きをしたことや、生物周辺の水温が所定値以上であることである。兆候情報は、生物が餌を食べる前に発生する生物の動きを示す情報と、生物が餌を食べる前の生物周辺の環境の情報とのうち少なくとも一方によって表される。

検出部１１２は、予め記憶部１２に記憶された兆候情報に基づいて、生簀３を撮像した撮像画像ＩＭと、生簀３に関する環境情報との少なくとも一方において食餌の兆候を検出する。検出部１１２は、例えば、撮像画像ＩＭ（複数の静止画像、又は動画像）に対して既知の画像解析処理を行うことによって、生物の動きを抽出する。そして検出部１１２は、撮像画像ＩＭから抽出した動きが、兆候情報が示す動きと一致又は類似している場合に、兆候を検出する。

また、検出部１１２は、例えば、環境情報（水温等）が、兆候情報が示す生物周辺の環境と一致又は類似している場合に、兆候を検出する。検出部１１２は、ここに示した具体的な兆候に限られず、生物が餌を食べる前のその他の兆候を検出してもよい。検出部１１２は、食餌の兆候を検出した場合に、開始条件が満たされたと判定する。このように養殖管理システムＳは、食餌の兆候を検出することによって、生物が餌を食べる傾向にあるタイミングで給餌をし、生簀３に供給した餌が無駄になることを抑制できる。

また、検出部１１２は、時刻に基づいて、給餌の開始条件が満たされたか否かを判定してもよい。検出部１１２は、例えば、現在時刻が予め定められた給餌時刻に到達した場合、又は前回の給餌から所定時間経過した場合に、開始条件が満たされたと判定する。また、検出部１１２は、情報端末４においてユーザにより所定の開始指示が入力された場合に、開始条件が満たされたと判定してもよい。

養殖管理装置１に代えて、給餌ロボット２又は生簀３が、給餌の開始条件が満たされたか否かを判定してもよい。この場合に、給餌ロボット２又は生簀３（すなわち、生簀３が有するコンピュータ）は、上述の兆候又は時刻に基づいて、給餌の開始条件が満たされたか否かを判定する。給餌ロボット２又は生簀３は、給餌の開始条件が満たされたと判定した場合に、所定の音及び光の少なくとも一方を、養殖管理装置１に対して発する。

養殖管理装置１において、受信部１１１は、給餌ロボット２又は生簀３が発した所定の音及び光の少なくとも一方を受信する。検出部１１２は、受信部１１１が所定の音及び光の少なくとも一方を受信した場合に、開始条件が満たされたと判定する。これにより、給餌ロボット２又は生簀３は、自律的に給餌の開始条件を判定できるため、撮像画像及び環境情報を養殖管理装置１に常時送信する必要がなく、通信容量を削減できる。さらに、生簀３が音又は光を発することによって、養殖管理装置１及び給餌ロボット２は、複数の生簀３が配置されている場合であっても、給餌対象の生簀３を確実に特定することができる。

養殖管理装置１は、開始条件が満たされたと検出部１１２が判定したことを条件として、以降の処理を実行する。受信部１１１は、給餌ロボット２又は生簀３から、生簀３に関する環境情報を受信する。受信部１１１は、開始条件を判定する際に受信した環境情報を用いてもよく、改めて環境情報を受信してもよい。環境情報は、生簀３の位置を含む所定範囲内（例えば生簀３の位置から１００メートル以内）における潮流に関する潮流情報を含む。潮流情報は、潮流の向き及び強さを表す情報である。

また、受信部１１１は、生簀３内における生物群の位置を示す情報を受信してもよい。この場合に、受信部１１１は、例えば、給餌ロボット２又は生簀３から受信した生簀３内の撮像画像に対して既知の画像認識処理を行うことによって生簀３内における生物群の位置を取得する。また、受信部１１１は、魚群探知機（ソナー）によって取得された音波探知情報を受信し、音波探知情報に基づいて生簀３内における生物群の位置を取得してもよい。

決定部１１３は、受信部１１１が受信した環境情報が含む潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する。図５は、決定部１１３が決定する給餌開始位置Ｐを説明するための模式図である。図５は、生簀３の位置と給餌開始位置Ｐとの間の相対的な位置関係を表している。

決定部１１３は、生簀３の位置を基準として潮流の上流側の位置を、給餌開始位置Ｐとして決定する。潮流の上流側とは、１つの向きの潮流において海水が流れてくる側をいう。餌は重力によって下方に落ちるため、決定部１１３は、生簀３の位置を基準として潮流の上流側の位置において、生簀３よりも重力方向に沿って上方の位置を、給餌開始位置Ｐとして決定することが望ましい。これにより、養殖管理システムＳは、海中の潮流によって餌が移動する状況下であっても、生簀３に十分かつ効率的に給餌することができる。

また、決定部１１３は、生簀３内における生物群の位置を基準として潮流の上流側の位置を、給餌開始位置Ｐとして決定してもよい。この場合に、決定部１１３は、受信部１１１が取得した生物群の位置を用いて、給餌開始位置Ｐを決定する。生簀３内の生物の位置は偏っていることが多いため、養殖管理システムＳは、生簀３の生物群の上流の位置から給餌を開始することによって、餌が生物に到達する確率を高めることができる。

また、決定部１１３は、生簀３の位置を基準として潮流の上流側であって、生簀３の位置から潮流の強さ（例えば、流れの速さ）に対応する距離Ｄにある位置を、給餌開始位置Ｐとして決定してもよい。この場合に、決定部１１３は、予め定義された潮流の強さと距離との間の関係（関係式や関係テーブル等）に基づいて、潮流の強さに対応する距離Ｄを決定する。潮流の強さによって餌の移動速度が異なるため、養殖管理システムＳは、潮流の強さに応じた位置から給餌を開始することによって、餌が生簀３に入る確率を高めることができる。

また、決定部１１３は、生簀３の位置を基準として潮流の上流側であって、餌の種類に対応する距離Ｄにある位置を、給餌開始位置Ｐとして決定してもよい。この場合に、決定部１１３は、例えば、情報端末４においてユーザから餌の種類の入力を受け付ける。決定部１１３は、予め定義された餌の種類と距離との間の関係（関係式や関係テーブル等）に基づいて、潮流の強さに対応する距離Ｄを決定する。餌の種類によって海中の移動速度や沈降速度が異なるため、養殖管理システムＳは、餌の種類に応じた位置から給餌を開始することによって、餌が生簀３に入る確率を高めることができる。さらに決定部１１３は、生物群の位置、潮流の強さ及び餌の種類のうち２つ以上を用いて、給餌開始位置Ｐを決定してもよい。

表１は、例示的な潮流の強さ及び餌の種類と距離Ｄとの間の関係を示す表である。決定部１１３は、このような表１を用いて、潮流の強さ及び餌の種類に対応する距離Ｄを決定する。また、決定部１１３は、潮流の強さ及び餌の種類のうち一方のみと距離Ｄとの間の関係を示す表を用いて距離Ｄを決定してもよい。

送信部１１４は、決定部１１３が決定した給餌開始位置において生物に対する給餌を開始させるための給餌指示を、給餌ロボット２に送信する。図６は、送信部１１４が送信する給餌指示を説明するための模式図である。給餌指示は、給餌開始位置（例えば、給餌開始位置の３次元座標）を含む情報である。さらに、給餌指示は、給餌ロボット２が給餌開始位置に移動するための経路を含んでもよい。この場合に、送信部１１４は、給餌ロボット２の現在位置を取得し、取得した現在位置から給餌開始位置までの経路を、既知の経路決定処理を用いて決定する。さらに、また、給餌指示は、給餌を開始する時刻を含んでもよい。

給餌ロボット２において、受信部２１１は、養殖管理装置１が送信した給餌指示を受信する。駆動制御部２１２は、受信部２１１が受信した給餌指示が含む給餌開始位置に給餌ロボット２を移動させるように駆動部２４を駆動させる。駆動制御部２１２は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）、音響測位、ジャイロセンサ等を用いて給餌ロボット２の現在位置を測定することによって、給餌指示が含む給餌位置（３次元座標）に到達するように、駆動部２４を駆動させる。給餌指示が経路を含む場合に、駆動制御部２１２は、給餌指示が含む経路に従って給餌ロボット２が移動するように駆動部２４を駆動させてもよい。

給餌ロボット２が給餌開始位置に到達した後、給餌制御部２１３は、給餌開始位置において生物に対する給餌を開始するように、給餌部２３を制御する。給餌制御部２１３は、給餌指示が含む時刻に給餌を開始するように給餌部２３を制御してもよい。

例えば図３に示す構成の給餌部２３において、給餌制御部２１３は、蓋２３２を開放し、パイプ２３３を伸ばす。これにより、ボックス２３１の内部空間は海水で満たされる。そして給餌制御部２１３は、ポンプ２３６を駆動することによって、ボックス２３１内の餌を、海水とともにパイプ２３３を介して外部に放出する。給餌制御部２１３は、給餌を終了する際に、パイプ２３３を縮め、蓋２３２を閉鎖する。

給餌中に、駆動制御部２１２は、給餌ロボット２を給餌開始位置にホバリングさせるように駆動部２４を駆動させてもよく、給餌ロボット２を給餌開始位置周辺で旋回させるように駆動部２４を駆動させてもよい。

その後、給餌制御部２１３は、生物に対する給餌を終了するように、給餌部２３を制御する。給餌制御部２１３は、給餌開始から所定時間経過した場合や、給餌量を検出して所定量の餌が給餌された場合等の所定のタイミングで給餌を終了する。

例えば図３に示す構成の給餌部２３において、給餌制御部２１３は、餌を放出した際とは逆にポンプ２３６を駆動することによって、パイプ２３３を介して外部の海水をボックス２３１内に取り込む。海水に含まれる餌は、フィルタ２３５に濾し取られることにより、ボックス２３１内に回収される。これにより、養殖管理システムＳは、余分な餌が海水に残留することを抑制し、また餌を再利用できる。その後、給餌制御部２１３は、パイプ２３３を縮め、蓋２３２を閉鎖する。

給餌前、給餌中又は給餌後の所定のタイミングにおいて、給餌ロボット２は、撮像部２５を用いて生簀３を撮像するとともに、測定部２６を用いて生簀３周辺の環境情報を測定する。送信部２１４は、撮像画像及び環境情報を、養殖管理装置１に送信する。また、生簀３が撮像画像及び環境情報を取得し、養殖管理装置１に送信してもよい。

養殖管理装置１において、受信部１１１は、給餌ロボット２又は生簀３が送信した撮像画像及び環境情報を受信する。送信部１１４は、受信部１１１が受信した環境情報の少なくとも一部を、情報端末４に送信する。これにより、情報端末４のユーザは、生簀３周辺の潮流、水温、気圧、海況、水質等の環境情報を確認することができる。

さらに検出部１１２は、給餌中の撮像画像に対して既知の画像認識処理を行うことによって、生物が餌を食べる速度と、生物が餌を食べ残した量との少なくとも一方を検出する。送信部１１４は、検出部１１２が検出した速度及び量の少なくとも一方を、情報端末４に送信する。これにより、情報端末４のユーザは、給餌ロボット２が給餌した量が適切か否かを確認し、次回以降の給餌量を調整することができる。

［養殖管理方法のシーケンス］
図７は、本実施形態に係る養殖管理システムＳが実行する養殖管理方法のシーケンス図である。養殖管理装置１において、受信部１１１は、給餌ロボット２又は生簀３から、生簀３を撮像した撮像画像と、生簀３に関する環境情報とを受信する。環境情報は、例えば、潮流、水温、気圧、海況及び水質を含む。

検出部１１２は、予め記憶部１２に記憶された兆候情報に基づいて、生簀３を撮像した撮像画像と、生簀３に関する環境情報との少なくとも一方において食餌の兆候を検出する。検出部１１２は、食餌の兆候を検出した場合に、開始条件が満たされたと判定する（Ｓ１１）。また、検出部１１２は、時刻に基づいて、給餌の開始条件が満たされたか否かを判定してもよい。また、検出部１１２は、情報端末４においてユーザにより所定の開始指示が入力された場合に、開始条件が満たされたと判定してもよい。また、検出部１１２は、受信部１１１が給餌ロボット２又は生簀３が発した所定の音及び光の少なくとも一方を受信した場合に、開始条件が満たされたと判定してもよい。

養殖管理装置１は、開始条件が満たされたと検出部１１２が判定したことを条件として、以降の処理を実行する。受信部１１１は、給餌ロボット２又は生簀３から、生簀３の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を含む環境情報を受信する（Ｓ１２）。

決定部１１３は、受信部１１１が受信した環境情報が含む潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する（Ｓ１３）。決定部１１３は、例えば、生簀３の位置を基準として潮流の上流側の位置を、給餌開始位置として決定する。また、決定部１１３は、生簀３内における生物群の位置、潮流の強さ、又は餌の種類を考慮して、給餌開始位置を決定してもよい。

送信部１１４は、決定部１１３が決定した給餌開始位置において生物に対する給餌を開始させるための給餌指示を、給餌ロボット２に送信する（Ｓ１４）。給餌ロボット２において、受信部２１１は、養殖管理装置１が送信した給餌指示を受信する。駆動制御部２１２は、受信部２１１が受信した給餌指示が含む給餌開始位置に給餌ロボット２を移動させるように駆動部２４を駆動させる（Ｓ１５）。

給餌ロボット２が給餌開始位置に到達した後、給餌制御部２１３は、給餌開始位置において生物に対する給餌を開始するように、給餌部２３を制御する（Ｓ１６）。その後、給餌制御部２１３は、生物に対する給餌を終了するように、給餌部２３を制御する（Ｓ１７）。給餌制御部２１３は、給餌開始から所定時間経過した場合や、給餌量を検出して所定量の餌が給餌された場合等の所定のタイミングで給餌を終了する。

給餌前、給餌中又は給餌後の所定のタイミングにおいて、給餌ロボット２は、撮像部２５を用いて生簀３を撮像するとともに、測定部２６を用いて生簀３周辺の環境情報を測定する。送信部２１４は、撮像画像及び環境情報を、養殖管理装置１に送信する（Ｓ１８）。養殖管理装置１において、受信部１１１は、給餌ロボット２又は生簀３が送信した撮像画像及び環境情報を受信する。送信部１１４は、受信部１１１が受信した環境情報の少なくとも一部を、情報端末４に送信する（Ｓ１９）。

［実施形態の効果］
本実施形態に係る養殖管理システムＳによれば、養殖管理装置１は、生簀３周辺の潮流に応じて適切な給餌開始位置を決定し、決定した給餌開始位置に給餌ロボット２を移動させて給餌を開始させる。そのため、給餌ロボット２は、海中の潮流によって餌が移動する状況下で、生簀３に十分かつ効率的に給餌することができる。また、複数の生簀３が配置される場合や、生簀３の位置が変更される場合であっても、給餌ロボット２が海中を移動して給餌できるため、生簀３に給餌するためのコストを抑制できる。

［変形例］
上述の実施形態では養殖管理装置１が給餌開始位置を決定するが、本変形例では給餌ロボット２が給餌開始位置を決定する。図８は、本変形例に係る養殖管理システムＳのブロック図である。以下、図２の構成とは異なる点を主に説明する。

給餌ロボット２の制御部２１は、取得部２１５と、検出部２１６と、決定部２１７とを有する。一方、養殖管理装置１の制御部１１は、検出部１１２及び決定部１１３を有さない。取得部２１５は、測定部２６が測定した環境情報が含む、生簀３の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を取得する。決定部２１７は、決定部１１３と同様の方法で、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する。駆動制御部２１２は、決定部２１７が決定した給餌開始位置に給餌ロボット２を移動させるように駆動部２４を駆動させる。給餌制御部２１３は、決定部２１７が決定した給餌開始位置において生物に対する給餌を開始するように、給餌部２３を制御する。これにより、給餌ロボット２は、自律的に給餌開始位置を決定し、給餌開始位置において給餌を開始できる。

また、記憶部２２は、生物が餌を食べる前の生物又は生物周辺の環境の兆候を示す兆候情報（兆候モデル）を予め記憶している。検出部２１６は、検出部１１２と同様の方法で、撮像部２５が生簀３を撮像した撮像画像と、測定部２６が測定した生簀３に関する環境情報との少なくとも一方において食餌の兆候を検出する。給餌制御部２１３は、検出部２１６が兆候を検出したことを条件として、給餌を開始するように給餌部２３を制御する。これにより、給餌ロボット２は、自律的に、生物が餌を食べる傾向にあるタイミングで給餌を開始できる。

また、取得部２１５は、生簀３が発した所定の音及び光の少なくとも一方を受信してもよい。駆動制御部２１２は、生簀３が発した所定の音及び光の少なくとも一方を取得部２１５が受信したことを条件として、決定部２１７が決定した給餌開始位置に給餌ロボット２を移動させるように駆動部２４を駆動させる。これにより、給餌ロボット２は、複数の生簀３が配置されている場合であっても、給餌対象の生簀３を確実に特定することができる。

本変形例に係る養殖管理システムＳにおいても、海中に配置された生簀に給餌するためのコストを抑制する効果を得ることができる。さらに、給餌ロボット２が自律的に給餌開始位置を決定することにより、給餌ロボット２と養殖管理装置１との間で授受が必要なデータ容量を削減することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

養殖管理装置１及び給餌ロボット２のプロセッサは、図７に示す養殖管理方法に含まれる各ステップ（工程）の主体となる。すなわち、養殖管理装置１及び給餌ロボット２のプロセッサのプロセッサは、図７に示す養殖管理方法を実行するためのプログラムを記憶部から読み出し、当該プログラムを実行して養殖管理システムＳの各部を制御することによって、図７に示す養殖管理方法を実行する。図７に示す養殖管理方法に含まれるステップは一部省略されてもよく、ステップ間の順番が変更されてもよく、複数のステップが並行して行われてもよい。

Ｓ養殖管理システム
１養殖管理装置
１１制御部
１１１受信部
１１２検出部
１１３決定部
１１４送信部
１２記憶部
２給餌ロボット
２１制御部
２１１受信部
２１２駆動制御部
２１３給餌制御部
２１４送信部
２１５取得部
２１６検出部
２１７決定部
２２記憶部
２３給餌部
２４駆動部
２５撮像部
２６測定部
３生簀

Claims

海中に配置された生簀内で生物を養殖するための養殖管理装置であって、
前記生簀の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を受信する受信部と、
前記潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する決定部と、
前記海中を移動して前記生物に給餌するロボットに、前記給餌開始位置に移動させた後に、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始させるための給餌指示を送信する送信部と、
を有する、養殖管理装置。
前記決定部は、前記生簀の位置を基準として前記潮流の上流側の位置を、前記給餌開始位置として決定する、
請求項１に記載の養殖管理装置。
前記決定部は、前記生簀の位置を基準として前記潮流の上流側であって、前記生簀の位置から、予め定められた潮流の強さと距離との関係において前記潮流情報が示す潮流の強さに関連付けられた距離にある位置を、前記給餌開始位置として決定する、
請求項２に記載の養殖管理装置。
前記決定部は、前記生簀の位置を基準として前記潮流の上流側であって、前記生簀の位置から、予め定められた餌の種類と距離との関係において前記ロボットが給餌する餌の種類に関連付けられた距離にある位置を、前記給餌開始位置として決定する、
請求項２又は３に記載の養殖管理装置。
前記受信部は、前記生簀内における生物群の位置を示す情報を受信し、
前記決定部は、前記生簀内における前記生物群の位置を基準として前記潮流の上流側の位置を、前記給餌開始位置として決定する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の養殖管理装置。
前記生物が餌を食べる兆候を示す兆候情報を記憶する記憶部と、
前記兆候情報に基づいて、前記生簀を撮像した撮像画像において前記兆候を検出する検出部と、
をさらに有し、
前記送信部は、前記検出部が前記兆候を検出したことを条件として、前記ロボットに前記給餌指示を送信する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の養殖管理装置。
前記生簀を撮像した撮像画像において前記生物が餌を食べる速度と、前記生物が餌を食べ残した量との少なくとも一方を検出する検出部をさらに有し、
前記送信部は、前記検出部が検出した前記速度及び前記量の少なくとも一方を、情報端末に送信する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の養殖管理装置。
前記受信部は、前記生簀が発した音及び光の少なくとも一方を受信し、
前記送信部は、前記受信部が前記音及び前記光の少なくとも一方を受信したことを条件として、前記ロボットに前記給餌指示を送信する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の養殖管理装置。
海中に配置された生簀内で生物を養殖するための養殖管理装置であって、
前記生簀の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を受信する受信部と、
前記潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する決定部と、
前記生物が餌を食べる兆候を示す兆候情報を記憶する記憶部と、
前記兆候情報に基づいて、前記生簀を撮像した撮像画像において前記兆候を検出する検出部と、
前記検出部が前記兆候を検出したことを条件として、前記海中を移動して前記生物に給餌するロボットに、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始させるための給餌指示を送信する送信部と、
を有する、養殖管理装置。
海中に配置された生簀内で生物を養殖するための養殖管理装置であって、
前記生簀の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を受信する受信部と、
前記潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する決定部と、
前記海中を移動して前記生物に給餌するロボットに、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始させるための給餌指示を送信する送信部と、
前記生簀を撮像した撮像画像において前記生物が餌を食べる速度と、前記生物が餌を食べ残した量との少なくとも一方を検出する検出部と、
を有し、
前記送信部は、前記検出部が検出した前記速度及び前記量の少なくとも一方を、情報端末に送信する、
養殖管理装置。
海中に配置された生簀内で生物を養殖するための養殖管理装置であって、
前記生簀の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を受信するとともに、前記生簀が発した音及び光の少なくとも一方を受信する受信部と、
前記潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する決定部と、
前記受信部が前記音及び前記光の少なくとも一方を受信したことを条件として、前記海中を移動して前記生物に給餌するロボットに、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始させるための給餌指示を送信する送信部と、
を有する、養殖管理装置。
プロセッサが実行する、
海中に配置された生簀の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を取得するステップと、
前記潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定するステップと、
前記海中を移動して前記生簀内の生物に給餌するロボットに、前記給餌開始位置に移動させた後に、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始させるための給餌指示を送信する送信部と、
を有する、養殖管理方法。
海中に配置された生簀内で生物を養殖するための給餌ロボットであって、
前記生簀の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を取得する取得部と、
前記潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する決定部と、
前記給餌ロボットを前記給餌開始位置に移動させるための駆動部と、
前記給餌ロボットが前記給餌開始位置に移動した後に、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始する給餌部と、
を有する、給餌ロボット。
前記生物が餌を食べる兆候を示す兆候情報を記憶する記憶部と、
前記生簀を撮像して撮像画像を取得する撮像部と、
前記兆候情報に基づいて、前記撮像画像において前記兆候を検出する検出部と、
をさらに有し、
前記給餌部は、前記検出部が前記兆候を検出したことを条件として、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始する、
請求項１３に記載の給餌ロボット。
前記取得部は、前記生簀が発した音及び光の少なくとも一方を受信し、
前記駆動部は、前記取得部が前記音及び前記光の少なくとも一方を受信したことを条件として、前記給餌ロボットを前記給餌開始位置に移動させる、
請求項１３又は１４に記載の給餌ロボット。
前記給餌部は、前記生物に対する給餌を開始した後に、前記生簀内に残存した餌を回収する、
請求項１３から１５のいずれか一項に記載の給餌ロボット。
海中に配置された生簀内で生物を養殖するための給餌ロボットであって、
前記生簀の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を取得する取得部と、
前記潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する決定部と、
前記給餌ロボットを前記給餌開始位置に移動させるための駆動部と、
前記生物が餌を食べる兆候を示す兆候情報を記憶する記憶部と、
前記生簀を撮像して撮像画像を取得する撮像部と、
前記兆候情報に基づいて、前記撮像画像において前記兆候を検出する検出部と、
前記検出部が前記兆候を検出したことを条件として、前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始する給餌部と、
を有する、給餌ロボット。
海中に配置された生簀内で生物を養殖するための給餌ロボットであって、
前記生簀の位置を含む所定範囲内における潮流に関する潮流情報を取得するとともに、前記生簀が発した音及び光の少なくとも一方を受信する取得部と、
前記潮流情報に基づいて、給餌を開始するための給餌開始位置を決定する決定部と、
記取得部が前記音及び前記光の少なくとも一方を受信したことを条件として、前記給餌ロボットを前記給餌開始位置に移動させるための駆動部と、
前記給餌開始位置において前記生物に対する給餌を開始する給餌部と、
を有する、給餌ロボット。