(57)【要約】【課題】対象移動物を進入口から特定領域外へ追い払う。【解決手段】物理的に区画された特定領域Ｓ１を含む監視領域Ｓ２の監視中に、特定領域Ｓ１内へ進入した対象移動物Ｔを検知装置２が検知すると、特定領域Ｓ１内へ進入した対象移動物Ｔの進入口Ｐを、対象移動物の活動状況に基づき推定手段１１ｃにて推定し、推定した進入口Ｐから特定領域Ｓ１外へ対象移動物Ｔを誘導するように飛行ロボット３を飛行制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理的に区画された特定領域内へ進入した対象移動物を検知した検知情報を取得する検知情報取得手段と、
前記対象移動物が前記特定領域内へ進入した進入口を前記対象移動物の活動状況に基づき推定する推定手段と、
前記検知手段が前記対象移動物を検知すると、前記推定手段が推定した前記進入口から前記特定領域外へ前記対象移動物を誘導するように飛行制御する飛行制御手段と、
を備えたことを特徴とする飛行ロボット。
【請求項２】
物理的に区画された特定領域を含む範囲を飛行する飛行ロボットと、
前記特定領域内へ進入した対象移動物を検知する検知手段と、
前記対象移動物が前記特定領域内へ進入した進入口を前記対象移動物の活動状況に基づき推定する推定手段と、
前記検知手段が前記対象移動物を検知すると、前記推定手段が推定した前記進入口から前記特定領域外へ前記対象移動物を誘導するように前記飛行ロボットを飛行制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする監視システム。
【請求項３】
前記推定手段は、前記特定領域の画像情報から前記対象移動物が移動した痕跡情報を検出し、当該痕跡情報の方向に基づいて前記進入口を推定することを特徴とする請求項１に記載の飛行ロボット。
【請求項４】
前記推定手段は、前記特定領域の画像情報から前記特定領域外で且つ前記特定領域周辺で前記対象移動物を複数回検知した位置を前記進入口と推定する請求項１に記載の飛行ロボット。
【請求項５】
前記推定手段は、前記特定領域の画像情報から前記対象移動物が移動した痕跡情報を検出し、当該痕跡情報の方向に基づいて前記進入口を推定することを特徴とする請求項２に記載の監視システム。
【請求項６】
前記推定手段は、前記特定領域の画像情報から前記特定領域外で且つ前記特定領域周辺で前記対象移動物を複数回検知した位置を前記進入口と推定する請求項２に記載の監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定領域に進入した対象移動物を領域外へ追い払う飛行ロボットおよび監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植林地、野菜畑、果樹園などの特定領域には、鹿や猪などの獣の進入による獣害対策として、進入防止用の柵が一定の範囲に渡って設置されている。
【０００３】
ところが、鹿や猪などの獣の突進等により柵が破壊されると、破壊された場所から獣が柵内の特定領域に進入し、特定領域が荒らされて多大な被害を招くことになる。
【０００４】
その際、柵内の特定領域に進入した獣は、自力で柵外に脱出する個体が殆どであるが、中には、進入した場所がわからなくなり柵内に居続ける個体も少なくない。
【０００５】
そこで、柵内に進入した獣による被害を防ぐため、この獣に罠などを仕掛けて捕獲することが考えられる。例えば下記特許文献１には、野生鹿を捕獲する方法の一つとして、野生鹿の存在を確認してその存在域を含む広域劃定区域内に野生鹿を閉じ込めておき、捕獲罠を取り付けた捕獲域に向かってドローンから音声を発する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−０９９０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、捕獲した獣をむやみに殺処分することは禁じられており、速やかに獣を特定領域内から追い払って柵外へ逃がす必要があった。
【０００８】
そして、上述した特許文献１は、野生鹿の捕獲を目的とした発明であり、植林地、野菜畑、果樹園などの特定領域を囲むように設置された柵から進入した野生鹿を柵外に逃がす方法ではなく、野生鹿が進入した場所を特定して速やかに柵外へ逃がすことができない。
【０００９】
また、根本的な解決策として、獣が進入した進入口を塞いで柵内に進入できないようにすることが考えられるが、獣が進入した場所を特定するのが困難であり、容易に対応することができなかった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、対象移動物を進入口から特定領域の外へ追い払うことができる飛行ロボットおよび監視システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するために、本発明に係る飛行ロボットは、物理的に区画された特定領域内へ進入した対象移動物を検知する検知手段と、
前記対象移動物が前記特定領域内へ進入した進入口を推定する推定手段と、
前記検知手段が前記対象移動物を検知すると、前記推定手段が推定した前記進入口から前記特定領域の外へ前記対象移動物を誘導するように飛行制御する飛行制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る監視システムは、物理的に区画された特定領域を含む範囲を飛行する飛行ロボットと、
前記特定領域内へ進入した対象移動物を検知する検知手段と、
前記対象移動物が前記特定領域内へ進入した進入口を推定する推定手段と、
前記検知手段が前記対象移動物を検知すると、前記推定手段が推定した前記進入口から前記特定領域の外へ前記対象移動物を誘導するように前記飛行ロボットを飛行制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明に係る飛行ロボットや監視システムは、前記推定手段が、前記特定領域の画像情報から前記対象移動物の獣道を検出し、当該獣道の方向に基づいて前記進入口を推定してもよい。
【００１４】
また、本発明に係る飛行ロボットや監視システムは、推定手段が、前記特定領域の画像情報から前記特定領域周辺で前記対象移動物を複数回検知した位置を前記進入口と推定してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、特定領域内に進入した対象移動物を検知すると、この対象移動物が特定領域内に進入した進入口を推定し、推定した進入口へ対象移動物を誘導して進入口から特定領域の外へ追い払うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る監視システムの概略構成図である。
【図２】物理的に区画された特定領域を含む監視領域の概略図である。
【図３】本発明に係る監視システムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、図１〜３を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
［本発明の概要について］
本発明は、特定領域に進入した鹿や猪などの対象移動物を進入した場所へ誘導して領域外へ追い払う飛行ロボットおよび監視システムに関する。
【００１９】
本発明では、物理的に区画された特定領域を含む監視領域を飛行ロボット（ドローン）が巡回飛行する場合、対象移動物が特定領域に進入しているのを検知すると、対象移動物が進入した進入口を推定し、進入口と推定される方向へ対象移動物を誘導するように飛行ロボットを飛行制御し、対象移動物を進入口から特定領域の外へ追い払う。
【００２０】
進入口は、例えば鹿や猪などの野生動物が対象移動物の場合、画像情報等から獣道を検出し、検出した獣道と特定領域の地図上の位置関係から推定する。または、複数の対象移動物が特定領域外で且つ、特定領域周辺で群がる箇所（或いは過去に群がっていた箇所）付近を進入口と推定する。
【００２１】
［監視領域について］
監視領域は、飛行ロボットの巡回による監視が可能な１または複数の領域であり、物理的に区画された特定領域を含む所定範囲の領域である。例えば図２では、進入防止用の柵で囲まれた植林地が特定領域Ｓ１であり、植林地の周辺近傍を含む所定範囲が監視領域Ｓ２である。なお、対象移動物Ｔは、鹿や猪などの野生動物や人などであり、車などは除くものとする。
【００２２】
［監視システムの構成について］
図１に示すように、監視システム１は、検知装置２、飛行ロボット３、ロボポート４、監視センタ５を備えて概略構成される。
【００２３】
検知装置２は、監視領域Ｓ２内や特定領域Ｓ１周辺などに配置され、レーザセンサ、マイクロ波センサ、超音波センサ、画像センサなどの各種センサで構成される。検知装置２は、監視領域Ｓ２の特定領域Ｓ１に進入した対象移動物Ｔを検知し、対象移動物Ｔを検知したときに検知信号を有線通信若しくは無線通信のネットワークを介して監視センタ５に送信する。例えば検知装置２をレーザセンサで構成した場合は、特定領域Ｓ１に対し、レーザ光を所定周期で走査して走査範囲への対象移動物Ｔを検知すると、検知信号を監視センタ５に送信する。
【００２４】
飛行ロボット３は、図１に示すように、特定領域Ｓ１内へ進入した対象移動物Ｔを検知した検知情報を取得する検知情報取得手段３ａと、衛星又は準天頂衛星からの電波を受信してＧＰＳ（Global Positioning System ）位置情報を取得する位置情報取得手段３ｂと、位置情報と３Ｄ地図情報（３次元の地理情報）に基づいて飛行制御を行う飛行制御手段３ｃとを備え、位置情報と高度センサによる高度情報を用いて自己位置（緯度、経度、高度）を算出する機能、可視光カメラ、赤外線カメラなどの撮像装置による撮影機能などを含む構成である。
【００２５】
飛行ロボット３は、通常の状態ではロボポート４に待機しており、監視センタ５から飛行指示があると、障害物を回避しながら自律的に飛行し、巡回スケジュールの飛行ルートに従って監視領域Ｓ２を巡回し、監視領域Ｓ２ごとに周囲の撮影を行って画像を監視センタ５に送信し、全ての監視領域Ｓ２の巡回を終えるとロボポート４に帰還する。
或いは、検知装置２が対象移動物Ｔを検知すると、監視センタ５が、検知位置に応じた飛行ルートを作成し、監視センタ５からの飛行指示に基づき飛行ロボット３は、当該飛行ルートに従って、対象移動物Ｔの検知位置に向かって飛行する。
【００２６】
なお、巡回スケジュールは、飛行ロボット３が巡回する監視領域Ｓ２の飛行ルートの日程を示すものである。また、巡回スケジュールは、例えば過去の画像情報などから対象移動物Ｔが進入する確率が高い場所を含む監視領域Ｓ２を優先して巡回スケジュールの日程を組むこともできる。
【００２７】
飛行ロボット３は、予め３Ｄ地図情報を不図示の記憶手段に記憶しておき、巡回スケジュールの開始時間になると、ＧＰＳ衛星又は、準天頂衛星からの位置情報と高度情報から自己位置（緯度、経度、高度）を算出し、３Ｄ地図情報に基づいて自律飛行して飛行ルートに従って監視領域Ｓ２を巡回することもできる。
【００２８】
飛行ロボット３は、ロボポートに待機中、或いは飛行ルートに従って監視領域Ｓ２を巡回しているときに、検知装置２が特定領域Ｓ１に進入した対象移動物Ｔを検知し、監視センタ５から飛行指示があると、障害物を回避しながら対象移動物Ｔを検知した場所に向かって自律飛行または準自律飛行する。
【００２９】
ロボポート４は、飛行ロボット３の待機場所であり、監視センタ５からの指示を受け、飛行ロボット３の離陸や着陸を行うための設備を備える。また、ロボポート４は、着陸する飛行ロボット３をポート内に収容する機構を備え、飛行ロボット３をポート内に収容したときに、飛行ロボット３に対して接触又は非接触にて給電を行う機能を有する。
【００３０】
監視センタ５は、例えば警備会社などが運営する施設内に設けられ、飛行ロボット３が撮像した画像を受信し、受信した画像を表示する１又は複数のコンピュータからなる監視卓１１を備える。
【００３１】
監視卓１１は、監視員が監視領域Ｓ２を監視するため、図１に示すように、通信手段１１ａ、記憶手段１１ｂ、推定手段１１ｃ、飛行制御手段１１ｄを備え、各種機器を制御し、通信手段１１ａを介して検知装置２や飛行ロボット３から受信した情報を記録するとともに、異常の情報をディスプレイに表示する。
【００３２】
記憶手段１１ｂは、飛行ロボット３が監視領域Ｓ２を巡回するために必要な３Ｄ地図情報（３次元の地理情報）などを記憶する。
【００３３】
推定手段１１ｃは、特定領域Ｓ１（周辺を含む）を撮影した画像情報等に基づいて対象移動物Ｔが特定領域Ｓ１内へ進入した進入口Ｐを推定する。例えば図２に示すように、対象移動物Ｔが鹿であれば、特定領域Ｓ１の可視光画像、或いは赤外線画像から鹿Ｔが移動した痕跡（いわゆる獣道）情報を検出し、この検出した痕跡情報の画像上における傾きの延長線上から鹿Ｔが特定領域Ｓ１内へ進入した進入口Ｐを推定する。これは一度進入した鹿などは、進入口から頻繁に進入、退出を繰り返す傾向があり、その結果、移動した痕跡が残ることが多いためである。画像上から鹿等の移動痕跡を見つけるのは周知の技術を用いることができる。例えば、巡回飛行時に撮影した画像と、同一の過去画像とを比較して、所定長以上の直線性分が得られた場所を獣道と判定することができる。或いは赤外線画像により、周辺と温度が異なり、且つ直線上の場所を獣道と判定するようにしてもよい。
【００３４】
または、特定領域Ｓ１の画像情報から特定領域Ｓ１外で且つ特定領域の周辺で鹿Ｔを複数回検知した位置を進入口Ｐとして推定する。これは、特定領域Ｓ１内へ進入しようとする鹿は、進入口が小さい場合や、複数の鹿が同時に進入しようとする場合、特定領域外の進入口周辺で、1 又は複数の鹿が滞留する傾向があるという知見に基づくもので、特定領域外の進入口周辺で複数の鹿が滞留していたり、過去に遡って複数回鹿が検知された場所を進入口として推定することができる。
【００３５】
飛行制御手段１１ｄは、監視員の判断により、任意の場所に飛行ロボット３を向かわせる飛行指示（飛行ルート指示、目標位置や速度の指示、離陸指示、帰還指示、上昇指示、下降指示など）により飛行ロボット３の飛行を制御する。
【００３６】
飛行制御手段１１ｄは、監視領域Ｓ２の監視が開始された状態において検知装置２の検知信号に基づき監視領域Ｓ２の特定領域Ｓ１の異常を確定し、飛行指示を与える信号および対象移動物情報、障害物情報などの各種情報を飛行ロボット３に送信する。
【００３７】
なお、図１では監視センタ５の監視卓１１が通信手段１１ａ、記憶手段１１ｂ、推定手段１１ｃ、飛行制御手段１１ｄを備えた構成として説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば通信手段１１ａ、記憶手段１１ｂ、推定手段１１ｃ、飛行制御手段１１ｄとして機能する飛行制御装置を監視卓１１とは別体に設ける構成としてもよい。この場合、飛行制御装置は、例えば監視領域Ｓ２や特定領域Ｓ１の所定箇所や近傍に設置され、有線通信若しくは無線通信のネットワークを介して検知装置２、飛行ロボット３、監視センタ５と通信して各種情報の送受信を行う。
【００３８】
また、飛行ロボット３は、特定領域Ｓ１に進入した対象移動物Ｔを検知する検知装置２の機能を兼ね備えた構成としてもよい。この場合、飛行ロボット３は、予め対象移動物Ｔのパターン画像を記憶手段に記憶しておき、飛行ロボット３が上空から特定領域Ｓ１を含む監視領域Ｓ２を撮像装置にて撮像し、撮像した画像情報と基準画像（特定領域Ｓ１に対象移動物Ｔが存在しない画像）との比較、または飛行ロボット３が上空から特定領域Ｓ１を含む監視領域Ｓ２を撮像した前後の画像情報の比較、すなわち、パターンマッチングにより特定領域Ｓ１に進入した対象移動物Ｔを検知する。
【００３９】
［監視システムの動作について］
次に、上述した構成による監視システム１の動作として、特定領域Ｓ１内に進入した対象移動物Ｔを進入口Ｐから特定領域Ｓ１の外に追い払う進入対処処理について図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４０】
飛行ロボット３は、巡回スケジュールの開始時間になると、障害物を回避しながら巡回スケジュールの飛行ルートに従って監視領域Ｓ２の巡回を開始する（ＳＴ１）。
【００４１】
飛行ロボット３が監視領域Ｓ２の巡回を開始すると、対象移動物Ｔが監視領域Ｓ２の特定領域Ｓ１に進入したか否かを判別する（ＳＴ２）。この判別は、検知装置２が特定領域Ｓ１に進入した対象移動物Ｔを検知したか否かによって行う。または、飛行ロボット３が巡回先の監視領域Ｓ２に到着して撮影を行った際に、監視領域Ｓ２内の特定領域Ｓ１に進入した対象移動物Ｔを飛行ロボット３が画像のパターンマッチングにて検知したか否かによって行う。
【００４２】
そして、対象移動物Ｔが監視領域Ｓ２の特定領域Ｓ１に進入したと判別すると（ＳＴ２−Ｙｅｓ）、対象移動物Ｔが特定領域Ｓ１に進入した進入口Ｐを推定手段１１ｃにて推定する（ＳＴ３）。推定手段１１ｃは、例えば特定領域Ｓ１が柵で囲まれた領域、対象移動物Ｔが鹿や猪などの野生動物の場合、野生動物の活動状況として、下記（１），（２）の手法によって進入口Ｐを推定する。
【００４３】
（１）野生動物の往来によって自然に出来る細い道、いわゆる「獣道」を、特定領域Ｓ１を撮像した画像情報から検出し、検出した獣道と柵との位置関係から進入口Ｐを推定する。
【００４４】
（２）特定領域Ｓ１を撮像した画像情報から特定領域Ｓ１の柵外で野生動物が複数群がる（或いは過去に群がっていた）箇所付近を進入口Ｐと推定する。
【００４５】
飛行ロボット３は、推定手段１１ｃにて進入口Ｐが推定されると（ＳＴ３）、対象移動物Ｔを推定した進入口Ｐに追いたてて進入口Ｐから特定領域Ｓ１の外へ追い払うように誘導飛行する（ＳＴ４）。例えば対象移動物Ｔが鹿、図２に示すような進入防止用の柵で囲まれた植林地が特定領域Ｓ１の場合、飛行ロボット３は、鹿Ｔに背後から近づいて鹿Ｔが進入口Ｐに向かうように誘導したり、進入防止用の柵の外から鹿Ｔに誘導音（鹿笛の音）を発して鹿Ｔが進入口Ｐに向かうように誘導して進入口Ｐから進入防止用の柵の外へ追い払う。また、対象移動物Ｔを検知すると、監視センタ５からの手動操縦に切替るとともに、監視センタ５のモニタ上に対象移動物Ｔと推定された進入口Ｐの位置をシンボル表示し、監視センタ５の管制員がシンボルを参照しながら、手動操縦にて対象移動物Ｔを進入口Ｐから追い立てるようにしてもよい。
【００４６】
そして、飛行ロボット３による監視領域Ｓ２の巡回が完了したか否かを判別し（ＳＴ５）、飛行ロボットによる監視領域Ｓ２の巡回が完了したと判定すると（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、飛行ロボット３がロボポート４に帰還して処理を終了する。
【００４７】
これに対し、飛行ロボット３による監視領域Ｓ２の巡回が完了していないと判定すると（ＳＴ５−Ｎｏ）、飛行ロボット３が巡回スケジュールの飛行ルートに従って次の監視領域Ｓ２に飛行して監視領域Ｓ２の巡回を継続し、ＳＴ２に戻り、飛行ロボット３による監視領域Ｓ２の巡回が完了するまで上述した判別処理を繰り返す。
【００４８】
ところで、上述した図３の動作は、監視領域Ｓ２の巡回中における対象移動物Ｔの進入対処処理であるが、飛行ロボット３がロボポート４に待機中に、検知装置２が特定領域Ｓ１に進入した対象移動物Ｔを検知した場合には、監視センタ５からの飛行指示により、飛行ロボット３が対象移動物Ｔを検知した場所に飛行して進入対処処理を行う。
【００４９】
このように、本実施の形態によれば、例えば柵などにより物理的に区画された特定領域Ｓ１を含む範囲を監視領域Ｓ２として飛行ロボット３が巡回飛行する場合、例えば鹿や猪などの対象移動物Ｔが特定領域Ｓ１内に進入しているのを検知すると、進入口Ｐと推定される方向へ対象移動物Ｔを誘導するように飛行制御する。これにより、特定領域Ｓ１内に進入した対象移動物Ｔを進入口Ｐに誘導して進入口Ｐから特定領域Ｓ１の外へ追い払うことが可能である。
【００５０】
以上、本発明に係る飛行ロボットおよび監視システムの最良の形態について説明したが、この形態による記述および図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例および運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
１  監視システム
２  検知装置
３  飛行ロボット
３ａ  検知情報取得手段
３ｂ  位置情報取得手段
３ｃ  飛行制御手段
４  ロボポート
５  監視センタ
１１  監視卓
１１ａ  通信手段
１１ｂ  記憶手段
１１ｃ  推定手段
１１ｄ  飛行制御手段
Ｓ１  特定領域
Ｓ２  監視領域
Ｔ  対象移動物
Ｐ  進入口
【図１】
2020050099.tif 000003
【図２】
2020050099.tif 000004
【図３】
2020050099.tif 000005