特開 2024-65029 魚計数システム及び魚計数方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024065029

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】魚計数システム及び魚計数方法

(51)【国際特許分類】

   A01K 61/90 20170101AFI20240507BHJP

   G06M 7/00 20060101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

A01K61/90

G06M7/00 301Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023179911

(22)【出願日】2023-10-18

(31)【優先権主張番号】P 2022172527

(32)【優先日】2022-10-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】520479629

【氏名又は名称】株式会社ＣＡＳＴ

(71)【出願人】

【識別番号】521474579

【氏名又は名称】株式会社ミリオンプロジェクト

(74)【代理人】

【識別番号】100136180

【弁理士】

【氏名又は名称】羽立 章二

(72)【発明者】

【氏名】田中 雄也

(72)【発明者】

【氏名】中妻 啓

(72)【発明者】

【氏名】小林 牧子

【テーマコード（参考）】

2B104

【Ｆターム（参考）】

2B104AA01

2B104GA01

(57)【要約】

【課題】 作業者が投入した魚を数えることに適した魚計数システム等を提供する。
【解決手段】 魚計数システム１は、作業者が投入した魚を数える計数装置３を備える。計数装置３は、魚投入部５と、板受け部７と、感圧センサ１１と、包絡線検波回路１５と、魚計数機１７を備える。魚投入部５は、作業者が投入した魚を板受け部７に誘導して落下させる。板受け部７は、落下した魚を受ける。感圧センサ１１は、板受け部７が魚を受けたときの落下衝撃を電気信号として観察する。包絡線検波回路１５は、落下衝撃の電気信号の包絡線を取り出して包絡線信号を生成する。魚計数機１７は、前記包絡線信号が閾値を超えたことを検出する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

魚投入部に投入された魚を数える魚計数システムであって、
計数装置と、情報処理装置を備え、
前記計数装置は、魚投入部と、板受け部と、感圧センサと、包絡線検波回路と、魚計数機を備え、
前記情報処理装置は、計数処理部と、計数表示部を備え、
前記板受け部は、前記魚投入部に投入されて落下する魚を受け、
前記感圧センサは、前記板受け部が魚を受けたときの落下衝撃を電気信号として観察し、
前記包絡線検波回路は、落下衝撃の電気信号の包絡線を取り出して包絡線信号を生成し、
前記魚計数機は、前記包絡線信号が閾値を超えたことを検出し、
前記計数処理部は、前記魚計数機が閾値超えを検出した回数を管理し、
前記計数表示部は、前記計数処理部が管理する回数を表示する、魚計数システム。

【請求項2】

前記計数処理部は、前記包絡線信号が前回に閾値を超えた時点から、閾値を超えていない状態になって新たに閾値を超えた時点までの時間間隔が基準間隔よりも短い回数を管理する請求項１記載の魚計数システム。

【請求項3】

前記板受け部は、前記魚投入部に取り付けられ、
前記感圧センサは、前記板受け部に取り付けられる、請求項１記載の魚計数システム。

【請求項4】

前記感圧センサは、前記魚投入部に取り付けられ、
前記板受け部は、前記感圧センサに取り付けられる、請求項１記載の魚計数システム。

【請求項5】

投入された魚は、作業者が措置をしたものであり、又は、分養作業が行われるものである、請求項１記載の魚計数システム。

【請求項6】

魚投入部に投入された魚を数える魚計数システムにおける魚計数方法であって、
前記魚計数システムは、計数装置と、情報処理装置を備え、
前記計数装置は、魚投入部と、板受け部と、感圧センサと、包絡線検波回路と、魚計数機を備え、
前記情報処理装置は、計数処理部と、計数表示部を備え、
前記板受け部が、前記魚投入部に投入されて落下する魚を受けるステップと、
前記感圧センサが、前記板受け部が魚を受けたときの落下衝撃を電気信号として観察するステップと、
前記包絡線検波回路が、落下衝撃の電気信号の包絡線を取り出して包絡線信号を生成するステップと、
前記魚計数機が、前記包絡線信号が閾値を超えたことを検出するステップと、
前記計数処理部が、前記魚計数機が閾値超えを検出した回数を管理するステップと、
前記計数表示部が、前記計数処理部が管理する回数を表示するステップを含む魚計数方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、魚計数システム及び魚計数方法に関し、特に、投入された魚を数える魚計数システム等に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、魚を含む流体を経時的に複数枚撮影して、領域を越えて移動する魚を計測することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－５２６３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

養殖魚は、伝染病疾病の発生予防と生産性向上のため、ワクチンを投与する必要がある。養殖魚のワクチン投与には、浸漬法、経口法、及び、注射法の３つの方式がある。

【0005】

注射法が最も効果がある反面、養殖魚に１尾ずつ手作業にて注射投与をするため多大な労力を必要とする。多い場合、１日で数万尾の魚に対するワクチンの投与が必要となる。

【0006】

投与作業では投与した魚の数を管理する必要がある。現状では、投与数の計数は、同時に作業する複数人が２０尾投与完了ごとに計数管理者に大声を出して口頭で報告している。数万尾単位で行う必要があるため、このような計数作業では正確な計数の管理ができていない状況にある。

【0007】

しかしながら、特許文献１記載の技術では、流体中の魚をカウントすることはできるが、投入された魚をカウントすることはできない。

【0008】

よって、本願発明は、投入された魚を数えることに適した魚計数システム等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】

本願発明の第１の側面は、魚投入部に投入された魚を数える魚計数システムであって、計数装置と、情報処理装置を備え、前記計数装置は、魚投入部と、板受け部と、感圧センサと、包絡線検波回路と、魚計数機を備え、前記情報処理装置は、計数処理部と、計数表示部を備え、前記板受け部は、前記魚投入部に投入されて落下する魚を受け、前記感圧センサは、前記板受け部が魚を受けたときの落下衝撃を電気信号として観察し、前記包絡線検波回路は、落下衝撃の電気信号の包絡線を取り出して包絡線信号を生成し、前記魚計数機は、前記包絡線信号が閾値を超えたことを検出し、前記計数処理部は、前記魚計数機が閾値超えを検出した回数を管理し、前記計数表示部は、前記計数処理部が管理する回数を表示する。

【0010】

本願発明の第２の側面は、第１の側面の魚計数システムであって、前記計数処理部は、前記包絡線信号が前回に閾値を超えた時点から、閾値を超えていない状態になって新たに閾値を超えた時点までの時間間隔が基準間隔よりも短い回数を管理する。

【0011】

本願発明の第３の側面は、第１又は第２の側面の魚計数システムであって、前記板受け部は、前記魚投入部に取り付けられ、前記感圧センサは、前記板受け部に取り付けられる。

【0012】

本願発明の第４の側面は、第１又は第２の側面の魚計数システムであって、前記感圧センサは、前記魚投入部に取り付けられ、前記板受け部は、前記感圧センサに取り付けられる。

【0013】

本願発明の第５の側面は、第１から第４のいずれかの側面の魚計数システムであって、投入された魚は、作業者が措置をしたものであり、又は、分養作業が行われるものである。

【0014】

本願発明の第６の側面は、魚投入部に投入された魚を数える魚計数システムにおける魚計数方法であって、前記魚計数システムは、計数装置と、情報処理装置を備え、前記計数装置は、魚投入部と、板受け部と、感圧センサと、包絡線検波回路と、魚計数機を備え、前記情報処理装置は、計数処理部と、計数表示部を備え、前記板受け部が、前記魚投入部に投入されて落下する魚を受けるステップと、前記感圧センサが、前記板受け部が魚を受けたときの落下衝撃を電気信号として観察するステップと、前記包絡線検波回路が、落下衝撃の電気信号の包絡線を取り出して包絡線信号を生成するステップと、前記魚計数機が、前記包絡線信号が閾値を超えたことを検出するステップと、前記計数処理部が、前記魚計数機が閾値超えを検出した回数を管理するステップと、前記計数表示部が、前記計数処理部が管理する回数を表示するステップを含む。

【0015】

本願発明の第７の側面は、第６の側面の魚計数方法であって、前記計数処理部は、前記包絡線信号が前回に閾値を超えた時点から、閾値を超えていない状態になって新たに閾値を超えた時点までの時間間隔が基準間隔よりも短い回数を管理する。

【0016】

本願発明の第８の側面は、第６又は第７の側面の魚計数方法であって、前記板受け部は、前記魚投入部に取り付けられ、前記感圧センサは、前記板受け部に取り付けられる。

【0017】

本願発明の第９の側面は、第６又は第７の側面の魚計数方法であって、前記感圧センサは、前記魚投入部に取り付けられ、前記板受け部は、前記感圧センサに取り付けられる。

【0018】

本願発明の第１０の側面は、第６から第９のいずれかの側面の魚計数システムであって、投入された魚は、作業者が措置をしたものであり、又は、分養作業が行われるものである。

【発明の効果】

【0019】

本願発明の各側面によれば、作業者が投入した魚を板受け部が受け、感圧センサが、板受け部が受けた魚の落下衝撃を電気信号として観察することにより、その包絡線を取り出すというシンプルな処理により得られる包絡線信号によって魚の投入数をカウントすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本願発明の実施の形態に係る魚計数システム１の構成の一例を示すブロック図である。

【図2】魚投入部３１、板受け部３３、魚搬出部４１及び感圧センサ３５の具体的な構成の一例を示す図である。

【図3】図１の計数装置３_iを実際に作成した試作品を示す第１図である。

【図4】図１の計数装置３_iを実際に作成した試作品を示す第２図である。

【図5】図３及び図４の試作品において観察された魚の落下衝撃の電気信号と、包絡線信号を示す図である。

【図6】図１の魚投入部５_i、板受け部７_i及び感圧センサ１１_iの具体的な構成の他の一例を示す図である。

【図7】図６の魚投入部６１、板受け部６５及び感圧センサ６３を実際に作成した試作品を示す第１図である。

【図8】図６の魚投入部６１、板受け部６５及び感圧センサ６３を実際に作成した試作品を示す第２図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。

【実施例0022】

図１は、本願発明の実施の形態に係る魚計数システム１の構成の一例を示すブロック図である。魚計数システム１は、Ｎ台（Ｎは２以上の自然数）の計数装置３₁，…，３_Nと、情報処理装置２１を備える。

【0023】

計数装置３_i（ｉは、Ｎ以下の自然数）は、魚投入部５_iと、板受け部７_iと、魚搬出部９_iと、感圧センサ１１_iと、増幅回路１３_iと、包絡線検波回路１５_iと、魚計数機１７_iと、通信子機１９_iを備える。

【0024】

Ｎ台の計数装置３₁，…，３_Nは、それぞれ、Ｎ人の作業者に対応する。作業者は、例えば魚に対してワクチンを注射投与するなどの措置を行う。作業者は、注射措置を行った魚を、自身に対応する計数装置３_iの魚投入部５_iに投入する。

【0025】

魚投入部５_iは、投入された魚を板受け部７_iに誘導して落下させる。板受け部７_iは、落下した魚を受ける。魚搬出部９_iは、板受け部７_iが受けた魚を例えば養殖場などに搬出する。

【0026】

感圧センサ１１_iは、板受け部７_iに取り付けられた圧電センサである。圧電センサは、例えば、圧電セラミック粉と圧電ゾルゲル溶液を混合攪拌したものを利用して作成されたものである。感圧センサ１１_iは、板受け部７_iが魚を受けたときの衝撃を電気信号として観察する。

【0027】

増幅回路１３_i、包絡線検波回路１５_i、魚計数機１７_i及び通信子機１９_iは、感圧モジュール部を構成する。感圧モジュール部は、一つの装置で実現してもよく、複数の装置で実現してもよい。増幅回路１３_iは、感圧センサ１１_iが検出した電気信号を増幅する。包絡線検波回路１５_iは、増幅回路１３_iにより増幅された電気信号の包絡線を取り出して包絡線信号を生成する。魚計数機１７_iは、包絡線信号が閾値を超えたことを検出する。

【0028】

通信子機１９_iは、魚計数機１７_iが閾値超えを検出したことを通信親機２３に送信する。通信子機１９_iと通信親機２３は、有線通信でも無線通信でもよい。通信子機１９_iが送信するタイミングは、例えば、新たに包絡線信号が閾値を超えたことを検出したタイミングごとであってもよく、例えば２０回に到達した場合のように設定回数に到達したタイミングでもよい。また、閾値超えを検出したことに加えて、又は、代えて、閾値超えを検出した回数を送信するものであってもよい。

【0029】

板受け部７_iにおける落下衝撃は、ばねダンパ系のインパルス応答である。単純に、閾値を設定して落下衝撃の電気信号がこの閾値を超えた場合に魚の投入を検知しようとしても、１回の落下衝撃に対し、閾値を複数回超える可能性があり、誤検知の要因となる。圧電センサとして、例えば、圧電セラミック粉と圧電ゾルゲル溶液を混合攪拌したものを利用することにより、圧電センサ自体は振動することなく落下衝撃を観察することができる。そのため、圧電センサにより観察される落下衝撃の電気信号は、周期的な振動が時間と共に減少する減衰振動となる。そのため、魚計数機１７_iは、包絡線検波回路１５_iにより生成された包絡線信号を検知フラグとして、包絡線信号が閾値を超えたことを検出することによって魚の投入を検出することができる。そのため、魚計数機１７_iが閾値超えを検出した回数によって、魚の投入数をカウントすることができる。そのため、感圧モジュール部は、極めて単純な構成とすることができる。

【0030】

情報処理装置２１は、例えば、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置である。情報処理装置２１は、通信親機２３と、計数処理部２５と、制御部２７と、計数表示部２９を備える。

【0031】

通信親機２３は、各計数装置３_iから閾値超えを示す情報を受信する。

【0032】

計数処理部２５は、各計数装置３_iから受信した情報を処理し、各計数装置３_iに投入された魚の数をカウントする。例えば、計数処理部２５は、各計数装置３_iから閾値超えを検出したことを受信したならば、受信回数をカウントすることによって各計数装置３_iにおける魚の投入数をカウントすることができる。例えば、計数処理部２５は、各計数装置３_iから閾値超えの回数を示す情報を受信したならば、回数を示す情報によって、各計数装置３_iにおける魚の投入数を管理することができる。また、Ｎ台の計数装置３₁，…，３_Nにおいてカウントされた合計投入数を管理することができる。

【0033】

制御部２７は、魚計数システム１の全体の動作を制御する。例えば、各計数装置３_iの接続状況の確認、計数装置３_iの接続台数の設定、作業完了後に各計数データの保存、などの処理を行う。

【0034】

計数表示部２９は、計数処理部２５により処理された、各計数装置３_iに投入された魚の数、Ｎ台の計数装置３₁，…，３_Nにおける合計投入数などを表示する。

【0035】

通常、作業者が魚に対してワクチンを投与することなどの措置には、個人差があるものの１秒程度の時間がかかる。そうすると、通常、１秒以上の間隔で魚を投入している作業者の計数装置３_iにおいて、例えば、包絡線信号が前回に閾値を超えた時点から閾値を超えていない状態になり、新たに閾値を超えた時点までの時間間隔が０．３秒程度であったならば、作業者は、注射措置をして魚を投入した後、新たな魚を手にしたところ注射措置に失敗して魚を落としてしまった可能性がある。そのため、包絡線信号が前回に閾値を超えた時点から閾値を超えていない状態になり、新たに閾値を超えた時点までの時間間隔によって、作業者による措置についての精度を評価することができる。

【0036】

例えば、通信子機１９_iが閾値超えの検出ごとに閾値超えの情報を送信するのであれば、情報処理装置２１が図示を省略する基準間隔設定部を備え、計数処理部２５は、計数装置３_iから受信したカウント数を管理することに加えて、計数装置３_iに応じて設定された基準間隔よりも短い時間間隔で閾値超えを受信した回数を管理し、計数表示部２９において表示するようにしてもよい。

【0037】

例えば、通信子機１９_iが閾値超えの回数をカウントして送信するのであれば、計数装置３_iが図示を省略する基準間隔設定部を備え、魚計数機１７_iは、さらに、計数装置３_iに応じて設定された基準間隔よりも短い時間間隔で閾値超えを受信した回数をカウントする。通信子機１９_iは、閾値超えの回数及び短時間での閾値超えの回数を送信する。計数処理部２５は、包絡線信号が前回に閾値を超えた時点から閾値を超えていない状態になり、新たに閾値を超えた時点までの時間間隔が基準間隔よりも短い回数を管理する。回数は、計数表示部２９において表示するようにしてもよい。

【0038】

ここで、基準間隔は、例えば、１秒程度で管理者によって設定された設定値を用いてもよく、また、この設定値を、過去の実績において長時間（例えば５秒以上）の間隔を除いた平均値などを用いて修正した値などを利用してもよい。長時間の間隔を除くのは、このような長時間の間隔においては、ワクチンの準備などが行われている可能性があり、注射措置以外の時間を除いて修正するためである。

【0039】

図２は、魚投入部３１、板受け部３３、魚搬出部４１及び感圧センサ３５の具体的な構成の一例を示す図である。図２の魚投入部３１、板受け部３３、魚搬出部４１及び感圧センサ３５は、それぞれ、図１の魚投入部５_i、板受け部７_i、魚搬出部９_i及び感圧センサ１１_iの一例である。

【0040】

魚投入部３１は、長方形の筒状であり、長い方の一つの辺の下部に板受け部３３が固定されている。板受け部３３は、固定された辺の下部から、向かい合う辺の下方に傾斜して固定されている。

【0041】

魚投入部３１の内壁は、短い辺は垂直な形状である。板受け部３３が固定されている辺は、垂直な形状である。向かい合う辺は、下において、固定されている辺の方に傾斜している。これにより、魚投入部３１の内側に投入された魚は、板受け部３３に誘導され、落下する。板受け部３３は、落下した魚を受ける。感圧センサ３５は、板受け部３３に取り付けられており、落下した魚の落下衝撃の電気信号を得る。魚は、板受け部３３の先端側から魚搬出部４１に落下する。魚搬出部４１は、板受け部３３が受けた魚を搬出する。

【0042】

図３及び図４は、図１の計数装置３_iを実際に作成した試作品を示す。図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）は、魚投入部、板受け部、魚搬出部及び感圧センサの部分を示す。図４（ｂ）は、無線子機５１、包絡線検波回路５３及び増幅回路５５を備える感圧モジュール部を示す。

【0043】

図５は、図３及び図４の試作品において観察された魚の落下衝撃の電気信号と、包絡線信号を示す。図５（ａ）は、増幅後で包絡線検波前の信号を示すラインＬ₁と、包絡線検波後の信号を示すラインＬ₂を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の２つのラインを重ね合わせた図で、増幅後で包絡線検波前の信号を示すラインＬ₃と、包絡線検波後の信号を示すラインＬ₄と、閾値を示すラインＬ₅を示す図である。図５（ｂ）において、増幅後で包絡線検波前の信号を示すラインＬ₃は、落下衝撃を示す。ラインＬ₃は、閾値を示すラインＬ₅を複数回超えている。他方、包絡線検波後の信号を示すラインＬ₄は、１回の落下衝撃に対して閾値を示すラインＬ₅を１回超えている。これは、圧電センサが振動することなく落下衝撃を観察するために、包絡線信号によって落下衝撃を検知することができていることを示す。

【実施例0044】

図６は、図１の魚投入部５_i、板受け部７_i及び感圧センサ１１_iの具体的な構成の他の一例を示す図である。図６の魚投入部６１、板受け部６５及び感圧センサ６３は、それぞれ、図１の魚投入部５_i、板受け部７_i及び感圧センサ１１_iの一例である。

【0045】

魚投入部６１は、長方形の筒状であり、短い方の一つの辺の下部に感圧センサ６３が固定されている。感圧センサ６３の下に、板受け部６５が固定される。

【0046】

図２では、魚投入部３１と板受け部３３が直接固定され、感圧センサ３５は板受け部３３の落下衝撃を検出した。図６では、魚投入部６１と板受け部６５が感圧センサ６３を介して固定され、感圧センサ６３は魚投入部６１と板受け部６５の間で落下衝撃を検出する。板受け部６５は、向かい合う辺の下方に傾斜して固定される。

【0047】

図７及び図８は、図６の魚投入部６１、板受け部６５及び感圧センサ６３を実際に作成した試作品を示す。

【0048】

図７（ａ）の感圧センサ７１は、図６の感圧センサ６３の一例である。図７（ｂ）にあるように、感圧センサ７１は、ネジ７５及び７７を用いて魚投入部７３に固定される。

【0049】

図８（ａ）及び（ｂ）は、ネジ７９及び８１を用いて感圧センサ７１に板受け部７８を固定した状態を示す。

【0050】

発明者らは、図７及び図８の試作品を用いて、図３及び図４と同様に、包絡線信号によって落下衝撃を検知することができることを確認した。