(57)【要約】【課題】本発明は，処理装置の負担の軽い簡単な画像処理で，鳥類などの動物の接近を迅速に検出し，的確に威嚇することにより，その接近を防止することが可能な安価な接近防止装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる接近防止装置１００は，鳥類などの動物の接近を防止する接近防止装置であって，所定領域を撮影する撮影手段１１０と，撮影手段により撮影された，異なる時刻における２以上の画像の差分から画像上の複数の点における速度ベクトルを検出する速度ベクトル検出部１２２と，検出された速度ベクトルから速度の最大値を抽出する最大速度抽出部１２４と，速度の最大値を，所定の基準値と比較して，速度の最大値が所定の基準値以上であるか否かを判定する速度判定部１２６と，電気的信号により動作して動物を威嚇する威嚇部１３０と，速度の最大値が所定の基準値以上の場合には，威嚇部を動作させる電気的信号を発生する電気的信号発生部１３０とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2010088338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鳥類などの動物の接近を防止する接近防止装置であって，
所定領域を撮影する撮影手段と，
前記撮影手段により撮影された，異なる時刻における２以上の画像の差分から前記画像上の複数の点における速度ベクトルを検出する速度ベクトル検出部と，
前記検出された速度ベクトルから速度の最大値を抽出する最大速度抽出部と，
前記速度の最大値を，所定の基準値と比較して，前記速度の最大値が前記所定の基準値以上であるか否かを判定する速度判定部と，
電気的信号により動作して動物を威嚇する威嚇部と，
前記速度の最大値が前記所定の基準値以上の場合には，前記威嚇部を動作させる電気的信号を発生する電気的信号発生部と，
を備えることを特徴とする接近防止装置。
【請求項２】
請求項１に記載の接近防止装置であって，
当該装置へ駆動電力を供給する太陽電池を備えることを特徴とする接近防止装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の接近防止装置であって，
当該装置全体を覆う黄色のカバーを備えることを特徴とする接近防止装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の接近防止装置であって，
電柱または鉄塔に取り付けられる取付部を備えることを特徴とする接近防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，鳥類などの動物の接近を防止する接近防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，都市部では，電柱や鉄塔にカラスが営巣して，巣作り時に用いられる針金などの導電性物質が電線の短絡や地絡事故を引き起こすなどの問題が発生している。また，ムクドリが電柱や鉄塔に群集し，その鳴き声が騒音として，近隣住民の迷惑になっている問題がある。
【０００３】
カラスの問題に対しては，カラスが営巣する前に，営巣場所に近づかないような対策や，営巣後もカラスの巣への接近を防止して営巣を継続させない対策が効果的である。ムクドリの問題に対しても，電線や鉄塔への接近を防止する対策が効果的である。これらの対策の一つとして，鳥類や動物の位置を認識し，接近する対象に威嚇を行う技術があり，例えば，次のものである。
【０００４】
鳥類の飛来に伴う各種の害を防止する装置として，特許文献１に，忌避音によって鳥類の飛来を防止する技術が開示されている。かかる技術は，複数のカメラモジュールにより得られる二つの画像データから，鳥類の飛来の認識，飛来した鳥類の位置の算出，飛来した鳥類の所定時間後の存在位置の推測を行い，推測された位置に音が到達するように複数のスピーカモジュールに対して音信号を供給するものである。
【０００５】
また，特許文献２に，動物に対して効果的に威嚇を行うことが可能な装置が開示されている。かかる装置は，動物の存在及び位置を認識する動物認識手段と，動物に対する威嚇を行う威嚇手段と，動物認識手段により認識された動物の位置に向けて威嚇を行うように，威嚇手段を制御する制御手段とを備え，退避行動判定手段により動物の退避行動が判定されたときに威嚇を停止する。
【特許文献１】特開平１０−４８５８号公報
【特許文献２】特開２００７−３０６８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし，特許文献１の技術では，二つの画像データから，鳥類の三次元空間位置の算出を行うため，複雑な演算を必要とし，処理装置に重い負担がかかる。このため，場合によっては鳥類の動きにタイミング良く追随した処理ができず，適切な位置に威嚇音を発することができない可能性がある。また，複雑な演算を行う装置は高価になる。
【０００７】
特許文献２の技術では，カメラセンサや赤外線センサにより動物の位置を認識しているが，動物の位置の認識には，複雑な画像処理を必要とし，高速な処理ができない場合がある。また，特に，赤外センサによる熱量検出は，鳥類が羽毛を有することから，人や他の動物ほど熱を発しないため，利用が困難な場合が多い。
【０００８】
本発明は，かかる課題に鑑み，処理装置の負担の軽い簡単な画像処理で，鳥類などの動物の接近を迅速に検出し，的確に威嚇することにより，その接近を防止することが可能な安価な接近防止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために，本発明にかかる接近防止装置の代表的な構成は，鳥類などの動物の接近を防止する接近防止装置であって，所定領域を撮影する撮影手段と，撮影手段により撮影された，異なる時刻における２以上の画像の差分から画像上の複数の点における速度ベクトルを検出する速度ベクトル検出部と，検出された速度ベクトルから速度の最大値を抽出する最大速度抽出部と，速度の最大値を，所定の基準値と比較して，速度の最大値が所定の基準値以上であるか否かを判定する速度判定部と，電気的信号により動作して動物を威嚇する威嚇部と，速度の最大値が所定の基準値以上の場合には，威嚇部を動作させる電気的信号を発生する電気的信号発生部と，を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記の速度ベクトル検出は，例えば，オプティカルフロー処理を利用できる。ここで，オプティカルフロー処理とは，画像上の各点における速度ベクトルを求める処理であり，ブロックマッチング法や勾配法などが用いられる。オプティカルフロー処理では，無理のない数の点において速度ベクトルを求めることができる。そして，速度ベクトルから抽出した速度の最大値を基準値と比較して判断するだけの処理とすることができるため，動物体（移動体）認識や位置解析，輪郭抽出などを行うことがなく，簡単な処理とすることが可能である。演算装置に重い負担をかけることなく，迅速な処理を可能にできる。
【００１１】
上記構成によれば，速度ベクトル検出により求めた速度の最大値が所定の基準値以上である場合には，接近を防止したい鳥類などが近づいたと判断し，電気的信号を発することにより威嚇部を動作させて，近づいた鳥類を追い払うことができる。
【００１２】
本発明にかかる接近防止装置の他の構成は，装置へ駆動電力を供給する太陽電池を備えることを特徴とする。
【００１３】
太陽電池を備えることにより，日中の太陽エネルギーを利用して装置に駆動電力を供給することができる。通常の蓄電池のような定期的な充電が不要であり，充電の手間が省ける。また，コンセントや発電機などとの接続が不要となるため，本発明にかかる接近防止装置の設置場所の自由度が高まる。
【００１４】
本発明にかかる接近防止装置の他の構成は，装置全体を覆う黄色のカバーを備えることを特徴とする。
【００１５】
黄色は，特にカラスが忌避する色であることが知られており（例えば特開２００６−２５７３３），装置全体を黄色のカバーで覆うことは，カラスの接近防止効果をさらに高めることができる。
【００１６】
本発明にかかる接近防止装置の他の構成は，電柱または鉄塔に取り付けられる取付部を備えることを特徴とする。
【００１７】
カラスの営巣場所や，ムクドリの群集場所としては，電柱や鉄塔が多い。また，電柱や鉄塔に営巣，群集された場合に，電線の電気故障や近隣住民への迷惑度が大きい。従って，本発明にかかる接近防止装置は，電柱または鉄塔に設置されることにより，特にその効果を発揮する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば，負担の軽い簡単な画像処理で，鳥類などの動物の接近を迅速に検出し，的確に威嚇することにより，それらの電柱や鉄塔への接近を安価にかつ効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は，本実施形態にかかる接近防止装置の全体構成図である。接近防止装置１００は，所定領域を撮影する撮影手段としてのカメラ１１０，カメラ１１０により撮影された画像のデータを処理する信号処理部１２０，信号処理の結果，接近を防止したい鳥類などの動物が近づいたと判断した場合に，動物を威嚇する威嚇部１３０，威嚇部１３０を動作させる電気的信号を発する電気的信号発生部１３２，および接近防止装置１００に駆動電力を供給する太陽電池１４０から構成される。信号処理部１２０は，速度ベクトル検出部１２２，最大速度抽出部１２４，および速度判定部１２６から構成される。
【００２１】
かかる接近防止装置１００では，カメラ１１０により時系列に沿って撮影された画像のデータが，速度ベクトル検出部１２２に送られる。速度ベクトル検出部１２２では，送られた，異なる時刻における２以上の画像データについて，速度ベクトル検出がなされる。すなわち，速度ベクトル検出により，画像上の複数の点における速度がベクトル分布として求められる。続いて，最大速度抽出部１２４では，求められた速度ベクトルから，速度の最大値を抽出する。抽出された速度の最大値に対し，速度判定部１２６は，所定の基準値との比較を行い，基準値以上か否かを判断する。基準値は，接近を防止したい鳥類などが近づくときの速度を把握しておいて，この速度を参照してあらかじめ定めておけばよい。
【００２２】
抽出された速度の最大値が基準値以上の場合には，電気的信号発生部１３２が，電気的信号を発生し，動物を威嚇する威嚇部１３０を動作させる。威嚇部１３０は，例えば，ディストレスコール（悲鳴音）や爆薬音などの威嚇音を出すスピーカーが効果的である。このような音を出すスピーカーの他に，近づく鳥類に電気ショックを与えたり，鳥類が移動する領域を強制的に振動させたり，あらかじめ設置しておいたとげを動かすなどの威嚇機構により，鳥類を退散させてもよい。
【００２３】
接近防止装置１００への駆動電力の供給は太陽電池１４０により行われる。太陽電池１４０を用いることにより，設置が容易になり，かつ蓄電池のような充電を不要にできる。太陽電池１４０を用いずに，コンセントや発電機などへの接続により電力を供給してもよい。
【００２４】
図２は，本実施形態にかかる接近防止装置の外観図の一例である。本実施形態では，カメラ１１０，信号処理部１２０，および威嚇部１３０が一体となって構成されている。太陽電池１４０は，信号処理部１２０に内蔵されている。なお，カメラ１１０，信号処理部１２０，および威嚇部１３０は，それぞれ互いに離隔して設置されていても良い。
【００２５】
カメラ１１０は，例えばCCD（Charge Coupled
Device）撮像素子を備えたカメラ（CCDカメラ）が用いられる。CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）撮像素子を備えたカメラを用いても良い。CCDカメラは例えば，毎秒３０コマの頻度で所定のエリアを撮影する。
【００２６】
本実施形態では，威嚇部１３０として，スピーカーが適用されている。信号処理部１２０において，鳥類が接近していると判断した場合に，スピーカー１３０から，ディストレスコール（悲鳴音）や爆薬音などが発せられる。
【００２７】
接近防止装置１００全体は，カラスが忌避する黄色のカバーで覆われても良い。かかる場合は，カラスの接近を効果的に防ぐことができる。
【００２８】
図３は，本実施形態にかかる接近防止装置の電柱での使用例を示す図である。本例では，電柱１６０の腕金１７０上にカラスが営巣を始めている。電線１７２や引留クランプ１７４は，絶縁カバーなどにより，電気絶縁がされている。しかし，カラスが巣１８０をつくるために針金などの導電性物質を使うと，電気絶縁が損傷を受け，電線の相間短絡や地絡といった電気故障を引き起こす。
【００２９】
図３では，本実施形態にかかる接近防止装置１００が取付部（固定バンド）１５０により電柱に１６０にくくりつけて固定されている。カメラ１１０は，カラスの巣１８０付近の領域を撮影している。カラスが巣に近づくと，カラスの動きが，信号処理部１２０内の速度ベクトル検出部１２２により，速度ベクトルとして認識される。その速度の最大値が基準値以上であれば，接近防止装置１００は，接近を防止すべき鳥類などが接近したと判断し，スピーカー１３０から威嚇音を出して，カラスを追い払う。
【００３０】
撮影する領域を広くするためには，広角撮影が可能な短焦点光学系を備えたカメラ１１０を用いるとよい。かかる短焦点光学系としては，焦点距離が１６ｍｍ以下のレンズを用いることができる。複数のカメラ１１０を用いることにより，広い領域を撮影することもできる。
【００３１】
本実施形態は，カラスの接近防止への適用例を示しているが，カラスだけでなく，電線や鉄塔に群集するムクドリの接近防止にも効果的である。
【００３２】
図４は，本実施形態にかかる接近防止装置の信号処理の流れを示すフローチャートである。まず，カメラ１１０が所定エリアの画像データを時系列的に取得する（ステップＳ２００）。次に，速度ベクトル検出部１２２が，異なる時刻の複数の画像から，撮影領域における複数の点の速度ベクトル分布を取得する（ステップＳ２０２）。
【００３３】
続いて，最大速度抽出部１２４が，得られた速度ベクトル分布から速度の最大値を抽出する（ステップＳ２０４）。速度判定部１２６は，抽出された速度の最大値が，所定の判定基準より大きいか否かを判断する（ステップＳ２０６）。判定基準より大きければ，電気的信号発生部１３０が電気的信号を発し（ステップＳ２０８），小さければ電気的信号は発せず，信号処理を継続する。
【００３４】
以上の信号処理フローにより，鳥類などの接近を速度ベクトル検出を利用して求めた速度の最大値により判断し，威嚇部による威嚇により鳥類などの接近防止を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は，鳥類などの動物の接近を防止する接近防止装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態にかかる接近防止装置の全体構成図である。
【図２】本実施形態にかかる接近防止装置の外観図の一例である。
【図３】本実施形態にかかる接近防止装置の電柱での使用例を示す図である。
【図４】本実施形態にかかる接近防止装置の信号処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１００  …接近防止装置
１１０  …カメラ
１２０  …信号処理部
１２２  …速度ベクトル検出部
１２４  …最大速度抽出部
１２６  …速度判定部
１３０  …威嚇部（スピーカー）
１３２  …電気的信号発生部
１４０  …太陽電池
１５０  …取付部（固定バンド）
１６０  …電柱
１７０  …腕金
１７２  …電線
１７４  …引留クランプ
１８０  …カラスの巣
【図１】
2010088338.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010088338.tif 000005
【図４】
2010088338.tif 000006