特許 7582283 ＣＯ２吸収量評価システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-05

(45)【発行日】2024-11-13

(54)【発明の名称】ＣＯ２吸収量評価システム

(51)【国際特許分類】

   A01G 7/00 20060101AFI20241106BHJP

   B63C 11/00 20060101ALI20241106BHJP

   A01G 7/02 20060101ALI20241106BHJP

【ＦＩ】

A01G7/00 603

B63C11/00 A

B63C11/00 B

A01G7/02

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022181884

(22)【出願日】2022-11-14

(65)【公開番号】P2024071116

(43)【公開日】2024-05-24

【審査請求日】2023-12-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】河田 優人

(72)【発明者】

【氏名】角谷 忠義

(72)【発明者】

【氏名】杉山 宏石

(72)【発明者】

【氏名】関 康伸

(72)【発明者】

【氏名】粟野 宏基

【審査官】竹中 靖典

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０２４３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１６９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７８７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５１４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１８２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０４２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４２９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０５８３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３３７６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２１６２１８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｇ ７／００

Ｂ６３Ｃ １１／００

Ａ０１Ｇ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

評価対象の藻場における海藻によるＣＯ２吸収量を評価するＣＯ２吸収量評価システムであって、
カメラと、
ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）と、
前記カメラ及び前記ＬｉＤＡＲが取り付けられ、水中を移動可能に構成された移動体と、
ＣＯ２吸収量評価装置と、
を備え、
前記ＣＯ２吸収量評価装置は、
前記カメラによって水中を撮影した画像から前記藻場における一株当たりの前記海藻の正面の面積を計測し、且つ、前記ＬｉＤＡＲによって水中を走査した結果から一株当たりの前記海藻の奥行きを計測する計測部と、
前記計測部による計測結果に基づいて一株当たりの前記海藻の重量を算出するとともに、算出した一株当たりの前記海藻の重量と、前記藻場における前記海藻の株数と、に基づいて、前記藻場における前記海藻によるＣＯ２吸収量を算出する算出部と、
を有する、ＣＯ２吸収量評価システム。

【請求項2】

前記計測部は、前記藻場における２株以上の前記海藻から、一株当たりの前記海藻の正面の面積の平均値、及び、一株当たりの前記海藻の奥行きの平均値を計測し、
前記算出部は、前記計測部による計測結果に基づいて一株当たりの前記海藻の重量の平均値を算出するとともに、算出した一株当たりの前記海藻の重量の平均値と、前記藻場における前記海藻の株数と、に基づいて、前記藻場における前記海藻によるＣＯ２吸収量を算出する、
請求項１に記載のＣＯ２吸収量評価システム。

【請求項3】

前記海藻は、養殖中の海藻である、
請求項１に記載のＣＯ２吸収量評価システム。

【請求項4】

前記藻場における前記海藻の株数は、予め決まっている、
請求項１に記載のＣＯ２吸収量評価システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ＣＯ２吸収量評価システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年では、藻場における海藻によるＣＯ２吸収量を高精度に評価することが求められている。藻場における海藻によるＣＯ２吸収量を高精度に評価するためには、藻場における海藻の総重量を精度良く測定する必要がある。

【0003】

例えば、特許文献１には、水平方向のスキャンをして位置を測定するＬＩＤＡＲと、鉛直方向のスキャンをして水深を測定するＬＩＤＡＲと、を用いて、水中地形の測量を行うことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－７８７３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１には、水中地形の測量を行うことが開示されているに過ぎず、海藻によるＣＯ２吸収量の評価について開示も示唆もされていない。

【0006】

本開示は、以上の背景に鑑みなされたものであり、評価対象の藻場における海藻によるＣＯ２吸収量を高精度に評価することが可能なＣＯ２吸収量評価システム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】

【0007】

本開示にかかるＣＯ２吸収量評価システムは、評価対象の藻場における海藻によるＣＯ２吸収量を評価するＣＯ２吸収量評価システムであって、カメラと、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）と、前記カメラ及び前記ＬｉＤＡＲが取り付けられ、水中を移動可能に構成された移動体と、ＣＯ２吸収量評価装置と、を備え、前記ＣＯ２吸収量評価装置は、前記カメラによって水中を撮影した画像から前記藻場における一株当たりの前記海藻の正面の面積を計測し、且つ、前記ＬｉＤＡＲによって水中を走査した結果から一株当たりの前記海藻の奥行きを計測する計測部と、前記計測部による計測結果に基づいて一株当たりの前記海藻の重量を算出するとともに、算出した一株当たりの前記海藻の重量と、前記藻場における前記海藻の株数と、に基づいて、前記藻場における前記海藻によるＣＯ２吸収量を算出する算出部と、を有する。このＣＯ２吸収量評価システムは、評価対象の藻場における海藻についての３次元的な情報を取得することにより、評価対象の藻場における海藻によるＣＯ２吸収量を高精度に評価することができる。

【発明の効果】

【0008】

本開示により、評価対象の藻場における海藻によるＣＯ２吸収量を高精度に評価することが可能なＣＯ２吸収量評価システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１にかかるＣＯ２吸収量評価システムの構成例を示すブロック図である。

【図2】実施の形態１にかかるＣＯ２吸収量評価システムの動作を示すフローチャートである。

【図3】評価対象の藻場を上空から撮影した画像の概略図である。

【図4】評価対象の藻場において養殖されている海藻の一例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

【0011】

＜実施の形態１＞
図１は実施の形態１にかかるＣＯ２吸収量評価システム１の構成例を示すブロック図である。本実施の形態にかかるＣＯ２吸収量評価システム１は、例えば所定の株数の海藻が養殖されている藻場に適用される。ここで、本実施の形態にかかるＣＯ２吸収量評価システム１は、カメラ及びＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）が取り付けられた移動体を用いて、評価対象の藻場における海藻についての３次元的な情報を取得することにより、評価対象の藻場における海藻によるＣＯ２吸収量を高精度に評価することができる。以下、具体的に説明する。

【0012】

図１に示すように、ＣＯ２吸収量評価システム１は、ＣＯ２吸収量評価装置１０と、操作端末２０と、移動体３０と、ネットワーク５０と、を備える。ＣＯ２吸収量評価装置１０は、単体でＣＯ２吸収量評価システムということもできる。ＣＯ２吸収量評価装置１０、操作端末２０及び移動体３０は、有線又は無線のネットワーク５０を介して互いに通信可能に構成されている。なお、本実施の形態では、ＣＯ２吸収量評価装置１０と操作端末２０とが別々に設けられている場合を例に説明するが、それには限定されず、例えば、ＣＯ２吸収量評価装置１０が操作端末２０の機能を備えていてもよい。つまり、ＣＯ２吸収量評価装置１０と操作端末２０とは一体に形成されていてもよい。

【0013】

操作端末２０は、ユーザが所有する、又は、ユーザに一時的に割り当てられた、通信可能な端末であって、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）端末、スマートフォンやタブレット端末等の携帯端末、又は、本システムのために用意された専用の通信端末などである。

【0014】

例えば、評価対象の藻場におけるＣＯ２吸収量の評価を行いたいユーザは、操作端末２０の操作画面やキーボード等を操作することにより、操作端末２０に、評価対象の藻場に関する情報を入力する。ここで、評価対象の藻場に関する情報とは、藻場の位置、藻場の面積、藻場において養殖されている海藻の株数、海藻の種類などの情報のことである。操作端末２０は、これらの情報を受け付けて、ネットワーク５０を介して、ＣＯ２吸収量評価装置１０に送信する。また、操作端末２０は、ＣＯ２吸収量評価装置１０から出力された評価結果を、ネットワーク５０を介して受信して、モニタなどに表示する。

【0015】

移動体３０は、水中を移動可能に構成されている。例えば、移動体３０は、空中を飛行可能なだけでなく水中を移動可能に構成されたドローンである。また、移動体３０には、カメラ３１及びＬｉＤＡＲ３２が取り付けられている。そのため、移動体３０は、カメラ３１を用いて水中を撮影したり、ＬｉＤＡＲ３２を用いて水中を走査したりすることが可能である。移動体３０は、カメラ３１によって水中を撮影した画像や、ＬｉＤＡＲ３２によって水中を走査した結果を、ネットワーク５０を介して、ＣＯ２吸収量評価装置１０に送信する。

【0016】

ＣＯ２吸収量評価装置１０は、評価対象の藻場におけるＣＯ２吸収量を評価する装置である。具体的には、ＣＯ２吸収量評価装置１０は、取得部１１と、移動体制御部１２と、計測部１３と、算出部１４と、出力部１５と、を備える。

【0017】

取得部１１は、操作端末２０から送信された評価対象の藻場に関する情報を取得する。移動体制御部１２は、取得部１１によって取得された評価対象の藻場の位置情報等を参照して、移動体３０を評価対象の藻場まで移動（飛行）させた後、移動体３０に対して、カメラ３１を用いて水中を撮影させたり、ＬｉＤＡＲ３２を用いて水中を走査させたりする。取得部１１は、カメラ３１によって水中を撮影した画像や、ＬｉＤＡＲ３２によって水中を走査した結果を、さらに取得する。

【0018】

計測部１３は、まず、カメラ３１によって水中を撮影した画像から、評価対象の藻場における一株当たりの海藻の正面の面積を計測する。計測部１３は、また、ＬｉＤＡＲ３２によって水中を走査した結果から、評価対象の藻場における一株当たりの海藻の奥行き（海藻の厚み）を計測する。ここで、計測部１３は、一株の海藻の正面の面積及び奥行きのそれぞれを計測してもよいし、２株以上の海藻のそれぞれの正面の面積及び奥行きから、一株当たりの海藻の正面の面積及び奥行きのそれぞれの平均値を計測してもよい。

【0019】

算出部１４は、計測部１３による計測結果に基づいて一株当たりの海藻の重量を算出するとともに、算出した一株当たりの海藻の重量と、評価対象の藻場において養殖されている海藻の株数と、に基づいて、評価対象の藻場における海藻によるＣＯ２吸収量を算出する。なお、評価対象の藻場において養殖されている海藻の株数は、予め決まっている。

【0020】

出力部１５は、算出部１４によって算出されたＣＯ２吸収量（評価結果）を出力する。出力部１５から出力された情報（評価結果）は、例えば、ネットワーク５０を介して、操作端末２０に転送され、操作端末２０のモニタに表示される。それにより、ユーザは、評価対象の藻場におけるＣＯ２吸収量の評価結果を知ることができる。

【0021】

（ＣＯ２吸収量評価システム１の動作）
続いて、図１に加えて、図２～図４を用いて、ＣＯ２吸収量評価システム１の動作を説明する。図２は、ＣＯ２吸収量評価システム１の動作を示すフローチャートである。図３は、評価対象の藻場Ａ１を上空から撮影した画像の概略図である。図３に示すように、評価対象の藻場Ａ１は、海岸付近の海中に設けられている。図４は、評価対象の藻場Ａ１において養殖されている海藻１０１の一例を示す概略図である。

【0022】

ＣＯ２吸収量評価システム１において、ＣＯ２吸収量評価装置１０は、まず、操作端末２０等から送信された評価対象の藻場Ａ１に関する情報を取得する（ステップＳ１０１）。その後、ＣＯ２吸収量評価装置１０は、取得した藻場Ａ１に関する情報に含まれる藻場Ａ１の位置情報等を参照して、移動体３０を藻場Ａ１まで移動（飛行）させた後、移動体３０に対して、カメラ３１を用いて水中を撮影させたり、ＬｉＤＡＲ３２を用いて水中を走査させたりする（ステップＳ１０２）。ＣＯ２吸収量評価装置１０は、カメラ３１によって水中を撮影した画像や、ＬｉＤＡＲ３２によって水中を走査した結果を取得する（ステップＳ１０３）。その後、ＣＯ２吸収量評価装置１０は、カメラ３１によって水中を撮影した画像から、藻場Ａ１における一株当たりの海藻の正面の面積を計測する（ステップＳ１０４）。また、ＣＯ２吸収量評価装置１０は、ＬｉＤＡＲ３２によって水中を走査した結果から、藻場Ａ１における一株当たりの海藻の奥行き（海藻の厚み）を計測する（ステップＳ１０５）。図４の例を参照すると、ＣＯ２吸収量評価装置１０は、海藻１０１の正面（ｚｘ平面）の面積を計測するとともに、海藻１０１の奥行き（ｙ方向の長さ）を計測する。その後、ＣＯ２吸収量評価装置１０は、計測結果に基づいて一株当たりの海藻の重量を算出するとともに（ステップＳ１０６）、算出した一株当たりの海藻の重量と、藻場Ａ１において養殖されている海藻の株数と、に基づいて、藻場Ａ１における海藻によるＣＯ２吸収量を算出する（ステップＳ１０７）。その後、ＣＯ２吸収量評価装置１０は、算出したＣＯ２吸収量に関する情報を出力する（ステップＳ１０８）。

【0023】

このように、本実施の形態にかかるＣＯ２吸収量評価システム１は、カメラ３１及びＬｉＤＡＲ３２が取り付けられた移動体３０を用いて、評価対象の藻場における海藻についての３次元的な情報を取得することにより、評価対象の藻場における海藻によるＣＯ２吸収量を高精度に評価することができる。

【0024】

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。本発明は、ブルーカーボン（海藻）の利用を促進させ、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ）やカーボンニュートラルに貢献するものである。

【0025】

また、本開示は、ＣＯ２吸収量評価システムの処理の一部又は全部を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することが可能である。

【0026】

上述したプログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ－Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ－Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）又はその他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。

【0027】

上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

【0028】

（付記１）
カメラと、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）と、前記カメラ及び前記ＬｉＤＡＲが取り付けられ水中を移動可能に構成された移動体と、を用いた、評価対象の藻場における海藻によるＣＯ２吸収量の評価方法であって、
前記カメラによって水中を撮影した画像から前記藻場における一株当たりの前記海藻の正面の面積を計測し、
前記ＬｉＤＡＲによって水中を走査した結果から一株当たりの前記海藻の奥行きを計測し、
計測結果に基づいて一株当たりの前記海藻の重量を算出するとともに、算出した一株当たりの前記海藻の重量と、前記藻場における前記海藻の株数と、に基づいて、前記藻場における前記海藻によるＣＯ２吸収量を算出する、
ＣＯ２吸収量の評価方法。

【0029】

（付記２）
カメラと、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）と、前記カメラ及び前記ＬｉＤＡＲが取り付けられ水中を移動可能に構成された移動体と、を用いた、評価対象の藻場における海藻によるＣＯ２吸収量の評価をコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
前記カメラによって水中を撮影した画像から前記藻場における一株当たりの前記海藻の正面の面積を計測する処理と、
前記ＬｉＤＡＲによって水中を走査した結果から一株当たりの前記海藻の奥行きを計測する処理と、
計測結果に基づいて一株当たりの前記海藻の重量を算出するとともに、算出した一株当たりの前記海藻の重量と、前記藻場における前記海藻の株数と、に基づいて、前記藻場における前記海藻によるＣＯ２吸収量を算出する処理と、
をコンピュータに実行させる制御プログラム。

【符号の説明】

【0030】

１ ＣＯ２吸収量評価システム
１０ ＣＯ２吸収量評価装置
１１ 取得部
１２ 移動体制御部
１３ 計測部
１４ 算出部
１５ 出力部
３０ 移動体
３１ カメラ
３２ ＬｉＤＡＲ
２０ 操作端末
５０ ネットワーク
１０１ 海藻
Ａ１ 藻場

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】