JPH1194599A - 野生動物生態調査システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な構成で、通信網などが存在しな
い原野でも使用でき、広いエリアでも野生動物の行動を
観測することができ、調査員が現場に常駐しなくても情
報が集められる野生動物の行動を調べる野生動物生態調
査システムの実現を課題とする。 【解決手段】 ＧＳＰ衛星４から送信される無線信号を
受信する受信回路と、受信した無線信号から受信地点で
ある現在位置情報を算定する位置算定回路と、位置算定
回路が算定した現在位置情報と識別情報を符号化して送
信する無線信号送信回路を有し、被験体である野生動物
等に装着できる移動局３と、移動局３の無線信号送信回
路から送信される無線情報信号を受信し、記録する基地
局１とを設け、無線情報信号を分析して得られる移動局
３の位置情報から被験体である野生動物等の行動を調査
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、野生動物生態調査
システムに関し、特にＧＰＳ受信器による測位システム
を用いた野生動物生態調査システム関する。

【０００２】

【従来の技術】ＧＰＳ（Global Positioning System ：
全地球測位システム）は、米軍が打ち上げた２４個の人
工衛星と地上の制御局、移動局から構成され、移動局と
３つ以上の人工衛星との距離を、電波が到達するの要し
た時間から計算し、移動局自身の平面上の位置を知るよ
うにするシステムである。現在は民間でも利用できるよ
うになっているため、ナビゲーションシステムなどに広
く用いられている。

【０００３】また、ＧＰＳ受信器を内蔵した発信装置を
用いて被験体の位置情報を得る手段も従来から存在す
る。例えば営業車両にＧＰＳ受信器及び無線機を搭載し
現在位置の管理を行うといった応用例がある。

【０００４】また、特開平８−１８０２８６では、ＧＰ
Ｓ受信器とＰＨＳ通信システムなどとを組み合わせ、監
視対象の現在位置を通報先に自動的に通報するようにし
ている。

【０００５】しかし、従来このような手法を野生動物の
行動調査等に応用した例は無かった。このような従来技
術では受信した信号情報は道路交通システムや公衆電話
回線網を経由し監視センタ等に通知されるが、このこと
は、このようなインフラが存在しない原野では使用でき
ないということになる。しかも回線を経由する為、回線
接続制御手段を受信機器に内蔵する必要があり、これは
機器の簡便性を低下させる。位置情報等の自動通報手段
に関しても同様なことがいえる。また、従来技術では受
信側に受信位置情報を地図に重畳して表示する為の専用
電話機が必要になる。また、従来の技術では無線基地局
がシステムを利用できるのはは公衆回線網に接続可能な
範囲に限定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
ＧＰＳ受信器を内蔵した発信装置を用いて被験体の位置
情報を得るような位置管理システムは道路交通システム
や公衆電話回線網等のインフラと併用されるシステムで
あり、野生動物の生態調査などのように、このようなイ
ンフラが存在しない原野では使用できないという不都合
があった。

【０００７】本発明はこの点を解決して、比較的簡単な
構成で、通信網などが存在しない原野でも使用でき、広
いエリアでも野生動物の行動を観測することができ、調
査員が現場に常駐しなくても情報が集められる野生動物
の行動を調べる野生動物生態調査システムの実現を課題
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、野生動物の行動を調べる野生動物生態調
査システムであって、地球上の特定点を基準に位置情報
を発信する位置情報送信手段から送信される無線信号を
受信する無線信号受信手段と、この無線信号受信手段が
受信した無線信号から受信地点である現在位置情報を算
定する位置算定手段と、識別情報を記憶する記憶手段
と、前記位置算定手段が算定した現在位置情報とこの記
憶手段が記憶する識別情報を共に符号化する符号化手段
と、この符号化手段が符号化した現在位置情報および識
別情報を無線情報信号として送信する無線信号送信手段
と、移動局自身を被験体である野生動物等に装着する装
着手段とを有する１または複数の移動局と、前記無線信
号送信手段から送信される無線情報信号を受信する無線
情報信号受信手段と、この無線情報信号受信手段が受信
した無線情報信号を記録する記録手段とを有する１また
は複数の基地局とを具備し、前記記録手段に記録された
無線情報信号を分析して得られる前記移動局の位置情報
から被験体である野生動物等の行動を調査することを特
徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる野生動物生
態調査システムを添付図面を参照にして詳細に説明す
る。本発明は主として野生動物の生態調査と保護を目的
とした調査を行うことを目的とするため、主として平原
及び山岳に於いて実施されるものであって、ＧＰＳ受信
機と情報符号化装置と無線信号発振器を内蔵する小型移
動局と、この小型移動局からの信号を受信する基地局か
ら構成される。

【００１０】（１）小型移動局は野生動物もしくはその
群れの幾頭かの身体の一部に取り付ける。 （２）小型移動局はＧＰＳ衛星を用いた測位に基づいて
得られる位置・高度情報と時刻および被験体の個体情報
を符号化し、無線信号に変調した後、一定時間間隔毎に
送信する機能を持っている。 （３）小型移動局からの信号を受信する一台或いは複数
台の基地局が、自動的に一定時間間隔毎に小型移動局か
らの信号を受信し、受信内容を記録装置に保存する。 （４）一定期間経過後、記録装置からパーソナルコンピ
ュータなとの情報端末に信号情報をダウンロードし、受
信信号を復調する。 （５）情報は無線送受信状態のムラによる入力変動等の
誤差要因を含む為、情報端末により全ての基地局の復調
データを比較総合して真のデータを得るようにする。 （６）得られた位置・高度・時刻・個体情報は情報端末
により地形図と重畳され、被験体若しくはその群れの行
動履歴を知ることが可能になる。 （７）受信および記録の時間間隔を狭めることによりリ
アルタイムに被験体の位置を知ることも可能である。

【００１１】図１は本システムの構成図である。また図
２は、基地局設備の構成図である。また図３は、各基地
局が受信した受信記録から合成して得られるデータの一
例を示す。図１において、１は基地局、２は被験体、３
は移動局、４は人工衛星である。移動局３は被験体２で
ある野生動物等に取り付けられ、人工衛星４からの電波
を受けて現在位置などを測位し、その結果や固体情報を
基地局１に送信する。

【００１２】基地局１は、図２に示すように、アンテナ
部１１、受信部１２、記録部１３、パソコンやワークス
テーションなどのコンピュータ１４などからなり、コン
ピュータ１４の処理により最終データ２０を作成する。
最終データ２０は例えば図３に示すように地図上に被験
体に取り付けた小型移動局の移動記録すなわち被験体で
ある野生動物の移動記録を示したもので、複数の基地局
で得たデータを総合して求めてもよい。基地局１および
移動局３についてはこの後、さらに詳しく説明する。

【００１３】図４に本発明の一実施の形態の小型移動局
および基地局の構成を示すブロック図である。小型移動
局３は、ＧＰＳ衛星から送出される無線信号を受信する
アンテナ部３１、受信した無線信号から受信地点である
現在位置及び高度情報を解読するデコーダ部３２、被験
体の個体情報を記憶する記憶部３３、時刻を管理する為
の時計部３４、デコードされた受信情報と個体情報及び
時刻を符号化するエンコーダ部３５、エンコードされた
情報を無線に変換し基地局１に送出する送信部３６から
構成され、被験体である野生生物の首など体の一部に容
易に外れないように固定されている。

【００１４】小型移動局３のデコーダ部３２は複数の人
工衛星からの電波が到達するの要した時間と人工衛星の
位置から計算し、移動局自身の平面上の位置を計算す
る。記憶部３３は被験体である野生生物などの種類、年
齢、性別、サイズ、管理番号、送信時刻等の個体情報を
予め入力して記憶する。小型移動局３の時計部３４は、
記憶部３３に入力された時間間隔に基づいてＧＰＳ人工
衛星からの無線信号を或る時間間隔毎に受信するようト
リガをかける。受信した信号はデコーダ部３２で解読さ
れ、被験体の現在の位置及び高度情報となる。

【００１５】エンコーダ部３５は記憶部３３の個体情報
及び時計部３４の現在時刻ならびに位置・高度情報を符
号化し、送信部３６へ渡す。送信部３６は記憶部３３に
予め入力された時間間隔に基づいてエンコーダ部３５か
らの信号を無線に変調して無線情報信号として送出す
る。送受信に使用する無線通信の変調方法や周波数は本
発明を適用する地域で認可されている変調方法、周波数
帯域に基づき選択する。

【００１６】被験体が複数で複数の小型移動局３が用い
られている場合、個々の小型移動局３からの情報が混信
しないように送信開始時刻を各小型移動局３毎にずらし
て、そのずらした送信時刻を予め各記憶部３３に入力し
て区別することが必要となる。被験体に取り付けられた
小型移動局３からの無線情報信号はその送信時間間隔に
基づき遠隔地に設置された基地局１で受信される。基地
局１はアンテナ部１１、受信信号の復調及び増幅を行う
受信部１２、ＨＤＤ又はテープドライブ等を利用した記
録部１３から構成される。

【００１７】また、図５に基地局１が受信する無線情報
信号の受信タイミングを示した。基地局１は最初に信号
を送出する小型移動局３の送信時刻に同期して自動的に
記録部１３を起動する。記録部１３は複数の小型移動局
３からの入信に対応する為に、小型移動局３の通信相互
間の待ち時間を含んで、全小型移動局３からの送信が終
了するまで運転を続ける。すべての小型移動局３からの
送信を受信すると、記録部１３は次の送信時刻まで再び
待ち状態に戻り、これを繰り返す。

【００１８】基地局１は各小型移動局３からの電波が到
達しやすい丘陵等へ固定して設置するか、或いは自動車
等への車載して設ける等の場合が考えられる。不測の事
態への対応および受信信号の確度を増すために複数の基
地局１を準備しておくことが望ましい。

【００１９】一定期間経過後、調査員が一つ或いは複数
の基地局１からその記録部１３に蓄積された信号を取り
出して、パソコンやワークステーションなどの処理装置
１４にダウンロードする。処理装置１４は小型移動局３
で符号化し変調した手順に基づき、受信情報を復調し復
号化して、誤り訂正等を含む信号処理を行う。

【００２０】この信号処理の結果、小型移動局３すなわ
ち被験体のある信号送信時刻における位置・高度情報デ
ータが得られる。但し、送受信時の環境により受信信号
の質が劣化する恐れがある為、全ての基地局１が得た信
号を個々に信号処理した後にマージして最終データとす
るとデータの信頼性が向上する。

【００２１】また、パソコンやワークステーションなど
の処理装置１４を利用することにより、得られるデータ
の比較検討が容易になる。即ち、これらを処理装置１４
上で地図データベースに重畳させれば、被験体の行動履
歴を視覚的に容易に知ることができる。具体的には、デ
ータをある被験体の送信開始時刻を基点として、設定し
た送信時間間隔で抽出すると、その被験体固有の行動位
置や高度の時間履歴が得られ、行動様式や行動範囲等を
判断することができる。

【００２２】また送信開始時刻に幅を持たせると、その
時間幅内でのある被験体グループ全体の位置・高度の時
間履歴が得られる。複数の被験体の持つ個体情報中のあ
る要素（例えば年齢）に基づきデータを抽出すると、そ
の要素による行動履歴の相違を知ることができる。逆
に、類似の行動履歴を持つ被験体を個体情報要素別に比
較して個体情報要素中の類似点を持つかどうかが確認が
できる。

【００２３】また、小型移動局３にセンサ類３７を付加
することで被験体個体情報をさらに増やすことができ
る。（例えば、温度センサを付加すれば体温の時間変化
及び地理的変化を知ることができ、それに対応した被験
体の行動様式理解できる。さらに湿度センサ・気圧セン
サを付加するようにすれば被験体の好む環境を知ること
ができる。）

【００２４】また、個体情報の種別を指定することで複
数の種類の行動履歴を知ることができる（例えば、鹿、
熊のように異なる種であっても同時に行動履歴を知るこ
とができる。） さらに、基地局１の設置場所を地上に限定せず、気球や
風船等を用いて大気中に設置すれば、渡り鳥など広範囲
に移動する動物の行動履歴をも知ることができる。ま
た、船船に基地局１を設置し、超音波を用いたり、障害
物に対する電波減衰の極力少ない送信周波数を選定すれ
ば、鯨やしゃちなど大型の哺乳類の行動履歴をも知るこ
とが可能となる。

【００２５】以上の説明では各小型移動局３からの無線
情報信号の送受信時刻をそれぞれずらして信号の輻輳を
避けるような方法を説明したが、無線通信の方式によっ
てはそれぞれの小型移動局３によって無線通信の通信周
波数を異ならしたり、チャネルやスロットを異ならした
りして通信を区別することももちろん可能である。ま
た、１つの小型移動局３が複数の無線通信方式を用いて
通信し、通信障害などによって情報がとぎれる危険を少
なくすることも可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
発明は、地球上の特定点を基準に位置情報を発信する位
置情報送信手段から送信される無線信号を受信する無線
信号受信手段と、この無線信号受信手段が受信した無線
信号から受信地点である現在位置情報を算定する位置算
定手段と、識別情報を記憶する記憶手段と、位置算定手
段が算定した現在位置情報と記憶手段が記憶する識別情
報を共に符号化する符号化手段と、符号化手段が符号化
した現在位置情報および識別情報を無線情報信号として
送信する無線信号送信手段と、移動局自身を被験体であ
る野生動物等に装着する装着手段と移動局と、無線信号
送信手段から送信される無線情報信号を受信する無線情
報信号受信手段と、この無線情報信号受信手段が受信し
た無線情報信号を記録する記録手段と基地局とを設け、
記録手段に記録された無線情報信号を分析して得られる
移動局の位置情報から被験体である野生動物等の行動を
調査することを特徴とする。これにより、比較的簡単な
汎用の装置を基にして通信網などが存在しない原野でも
使用でき、広いエリアでも野生動物の行動を観測するこ
とができる。また、調査員が現場に常駐しなくても情報
が集められるので、長期間の逗留が困難な極地や砂漠な
どの過酷な環境下に生息する動物の生態調査にも適用で
きる。

【００２７】本発明の請求項２の発明は、さらに記録手
段が記録した無線情報信号を復号化する復号手段と、復
号手段によって復号化された無線情報信号を処理して移
動局の位置情報を解析する位置情報解析手段とを設け
た。これにより、調査員の肉体的・精神的負担が大きい
作業を機械化できるうえ、２４時間体制で被験体の追跡
が可能になる。さらに、得られるデータをそのまま地図
データベース等に投影でき、最終的な調査結果の保存・
編集も効率よく行える。

【００２８】本発明の請求項３の発明は、無線信号受信
手段による位置情報送信手段からの無線信号の受信と無
線信号送信手段による無線情報信号の送信を間欠的に行
なうようにしたので、電源を連続して使用しないで済
み、電池の長寿命化、省電力化が可能で、結果的に長期
間の観測、データ収集が可能になる。

【００２９】また、本発明の請求項４の発明は、間欠的
に行われる無線信号送信手段による無線情報信号の送信
時刻を複数の移動局で異ならせたので、基地局で複数の
移動局からの送信を分離して受信することができる。

【００３０】本発明の請求項５の発明は、位置情報を求
めるのにＧＰＳシステムを用いるようにする。このよう
にＧＰＳ利用により正確で効率の良い位置情報を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す略図。

【図２】本発明の一実施の形態の基地局設備を示す略
図。

【図３】本発明の一実施の形態で得られるデータの一例
を示す図。

【図４】本発明の一実施の形態の小型移動局および基地
局の構成を示すブロック図。

【図５】本発明の一実施の形態の基地局が受信する無線
情報信号の受信タイミングを示すタイミングチャート。

【符号の説明】

１…基地局、２…被験体、３…移動局、４…人工衛星、
１１…アンテナ部、１２…受信部、１３…記録部、１４
…パソコンやワークステーションなどのコンピュータ、
２０…最終データ、３１…アンテナ部、３２…デコーダ
部、３３…記憶部、３４…時計部、３５…エンコーダ
部、３６…送信部、３７…センサ類。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｅ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地球上の特定点を基準に位置情報を発信
   する位置情報送信手段から送信される無線信号を受信す
   る無線信号受信手段と、 この無線信号受信手段が受信した無線信号から受信地点
   である現在位置情報を算定する位置算定手段と、 識別情報を記憶する記憶手段と、 前記位置算定手段が算定した現在位置情報とこの記憶手
   段が記憶する識別情報を共に符号化する符号化手段と、 この符号化手段が符号化した現在位置情報および識別情
   報を無線情報信号として送信する無線信号送信手段と、 移動局自身を被験体である野生動物等に装着する装着手
   段とを有する１または複数の移動局と、 前記無線信号送信手段から送信される無線情報信号を受
   信する無線情報信号受信手段と、 この無線情報信号受信手段が受信した無線情報信号を記
   録する記録手段とを有する１または複数の基地局とを具
   備し、前記記録手段に記録された無線情報信号を分析し
   て得られる前記移動局の位置情報から被験体である野生
   動物等の行動を調査することを特徴とする野生動物生態
   調査システム。
2. 【請求項２】 前記基地局は前記記録手段が記録した無
   線情報信号を復号化する復号手段と、 この復号手段によって復号化された無線情報信号を処理
   して前記移動局の位置情報を解析する位置情報解析手段
   とを具備し、 前記位置情報解析手段が解析した前記移動局の位置情報
   から被験体である野生動物等の移動を調査することを特
   徴とする請求項１に記載の野生動物生態調査システム。
3. 【請求項３】 前記無線信号受信手段による前記位置情
   報送信手段からの無線信号の受信および前記無線信号送
   信手段による無線情報信号の送信は間欠的に行われるこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の野生動
   物生態調査システム。
4. 【請求項４】 複数の前記移動局の前記無線信号送信手
   段による無線情報信号の送信時刻をそれぞれずらして送
   信することを特徴とする請求項３に記載の野生動物生態
   調査システム。
5. 【請求項５】 前記位置情報送信手段はＧＰＳ（Global
   Positioning System）の人工衛星であり、前記無線信
   号受信手段はこのＧＰＳ人工衛星から送信される位置情
   報を受信し、前記位置算定手段はこの位置情報と電波が
   到達するのに要した時間から複数の前記ＧＰＳ人工衛星
   と受信地点との距離を求め、現在位置情報を算定するこ
   とを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の野生動物生態調査システム。