獣害対策ロボット
開発の背景と期待について

国の定める鳥獣保護法の中に、鳥獣保護事業計画という条文があります。
各都道府県は、この計画の策定を義務づけられていますが、野生を相手に計画そのものの評価が難しく、結果として鳥獣被害への対応のほとんどが、狩猟と有害捕獲による「個体数の管理」に終始し、そのことが獣害被害を減らす上での効果に繋がっていないという、すなわち獣害が一向に減らないという現状があります。
現状で獣害対策において、一番効果的といわれているのは、柵の設置です。
聞くところによると、全国で過去に6万Kmの設置が行われ、実際に稼働しているのは(役に立っているのは)、その20%程度、80%は、保守が伴わず結果として役に立っていないそうです。
6万Km・・・東京−岡山間が600Kmですから、膨大な長さ・距離です。
保守・・・結局は下草刈りですが、これを行う手間がとれていないことが、必要な柵の管理につながらず、結果として効果が継続しない大きな要因となっています。
 電気柵:下草が絡めば漏電して電圧低下、こうなると本来の機能はしません。
 一般柵:下草が積みあがれば、柵を飛び越える足場になる
      体が隠せられるようになれば、そこ(柵・ほ場の傍)に定住すらしかねません。
      そうなれば、通勤時間はなしになるわけで、その分被害が増えます。
いくらコストをかけて柵を設置しても、獣害が減らない、ということになってしまいます。
そこで、手間のかかる保守を伴わない、すなわち面や線で対策を行うのではなく、ポイントで対策を行える仕組みを考えました。
本システムは、言わば狩猟者が24時間態勢で、そこに立ち続けているのと同じ状況を作ることを目的にしています。
実際には実現出来ないことを、システムの手を借りて具現化することを目的にしています。


特許出願を終え、試作機を出展しました



スマート農業を目指す先端技術フェアin岡山

2021年11月11日(木)、12日(金)の2日間 
JR岡山駅と通路でつながった岡山コンベンションセンターで開催されました



出展当日に配布したチラシです
印刷コストはほとんど変わらないので、予想された来場者数の2倍以上の枚数を用意しました
残ったものを時々ですが、関係のありそうな方への何かの便に同封しています


本ロボットは、
カメラで得た映像からターゲットを識別し、その動きに合わせて(動きを追って)光、あるいは音など忌避手段でもって、カメラに捉えられている限り、追尾し続けるという装置です
認識した情報は、記録できますし、通信インフラがあれば送ることもできます

対象は、映像があればAIで学習します
カメラは、対象に合わせて選択します(標準品を用意)

忌避手段を稼働させなければ、行動域調査・・・例えばヒグマの監視ポストのような使い方もできます


現試作機から、2パターンの製品化を目指しています

1.頑丈な構造のモデル
  集落を守る・・・昔の城門のイメージ?もちろん相手は野生
  自動車専用道や施設への野生の侵入阻止
  等々、いわば固定化した使い方を意識したモデルで、電源は商用電源とします

2.省電力化を進めた安価なモデル
 ソーラーパネルとバッテリで稼働できる、すなわち移動できる「案山子」イメージで、なるべく安価なモデル
 この場合の運用イメージですが、獣道からの出入り口を意識した場所に設置し、この地に来ると自分が狙われると野生に学習させます
 その場で効果を上げれば、次の同様の場所に移動・・・、これを繰り返します
 当然経験/学習したことのない害獣も現れますから、持ち回り(ローテーション)運用は必要と考えますが、必ずしも同時に多くの常設は必要ないのでは?と考えます(順に追い詰めればいい、という考え方)
 ここを塞げば、あそこに出てくる・・・あそこに、集中的に罠を仕掛けるなど、作戦を立てることで捕獲の効率アップにもつながると考えます
 一発?で、ある範囲を同時に守りたいということになると、同時複数設置の必要にかられることになります
 害獣に学習させる時間を、人間の側がどう考えるか、です 

 
獣害対策ロボット試作機がメインの出展の様子です

会場入口を入って目の前に、2小間使った出展です
M16とサウンド攻撃の実稼働については、今回の出展に間に合わず、超指向性スピーカーによる音の届き具合を体感していただくところまででした

向かって右のディスプレイ画面は野生動物を映した映像で、その映像をカメラで写し、ターゲット処理した様子を左ディスプレイ画面で表示させました
その処理した(認識した)ターゲットに向けて、レーザーポインタを動かす・・・これが写っている白い頭の部分の動きです

 
動物を対象として識別している様子です
左写真は上記左ディスプレイの表示を写したものです
試作機は、そこそこパワーがあるので、この写真のように同時にかなりの数をシカとして認識している様子が分かります
もちろん頭数を数えることもできます(認識した動物種別と数を、時間の範囲で)

識別はAI手法
対策の必要な相手の映像があれば(なるべく多くの映像)、識別相手として学習して対応します



M16を模した電動ガンと屋外用パラメトリックSP
忌避手段について
例えば、相手がサルであれば、もしかしたら銃が自分のほうに向けられただけでも、その時点で逃げるかもしれませ

現在具体的に採用を考えて準備を進めているのは
1.バイオBB弾
2.超指向性音波/パラメトリックSP
  音源は、mp3で色々選択可能
3.レーザー光
などです

本ロボットの基本動作は、
相手を識別して追尾、そしてトリガを引く、です

 
こちらは頑丈モデルに予定している機構です
カメラや忌避手段は、この渋く光輝く筐体に内蔵/取り付けします
電動ガンの衝撃(反動)などものともしません

この筐体は、SUSの削りだしで防爆仕様、船舶での利用にも耐えられる構造を持っています
ただし、非常に重たい・・・
設置には、アンカーを打つような基礎が必要かもです

 見た目も重要!?
案山子風に  
将来的な普及モデルに向けた
小型モデル・イメージ
             将来的な普及モデルに向けた
大型モデル・イメージ

 出展の様子等から、獣害対策全般について、地元新聞に取り上げられました
山陽新聞 2022年4月6日 朝刊より

製品開発は、大型/頑丈モデルを先行しています
こちらが落ち着いたら、軽量/安価な普及モデルへの取り組みです
それまでには実証実験など、しなくてはいけないことが山とあります
2022年中の製品化を目指しています

本ロボットは、相手や使い方を選びません
対策あるいは対応を必要とする相手(対象)の映像と、その相手が嫌がる忌避手段があらかじめ分かれば、獣害対策ロボットとして稼働します
もちろん固定化したものではなく、相手の選択もできれば、忌避手段を選ぶ(使用しないのも選択のひとつ)ことも可能ですので、特定の相手にだけ対応できるという専用のロボットではありません
対象は、AI学習・・・映像があれば自身で学習します
忌避手段を使用しなければ、調査目的にもうってつけでしょう
獣害対策として、最後まで問題というかテーマとなるのは、忌避手段です
研究者の方とのコラボが必要と考えています

野生動物との共生
私の考える中山間地域における対野生の理想は、この獣害対策ロボットで、ある範囲(エリア)を囲み、殺生をすることなく、結果としてその囲んだ範囲で生存できるだけの頭数に制限した野生の個体管理です(野生は、そこで得られる食糧分しか生存できません)
簡単に言えば、野生と人間の生活圏の線引きを目指したい、です
ある意味、その昔に帰る、とも言えます
この生活圏の線引きという大きなテーマについては、「サル接近警戒システム」の発想以来、ずっと継続して頭の中にあることです
人は自然の中に生かされている・・・自然界/地球上で人間だけが偉いわけではありませんね

開発作業の進行に合わせて、ご紹介できることは順次、こちらに掲載をいたします
本製品に対するご意見、ご希望、お問い合わせなどは、下記シグネクチャにある先までMail ください
_atmark_は半角@1文字に直してください、お手数ですがスパムメール対策の一環です、ご理解を


2022.01 屋外テスト
 まもなくスタート
手を挙げていただいた先があり、間もなくフィールド(実践の場)で稼働テストのスタートができそうです
まずは、映像取得からスタートし、その後忌避手段を装備し、実証実験を開始です
少々長期戦になるのではないかと想定しています
2022.03 実稼働テスト
 開始
左下、白い壁の上にカメラ部が見えます
この範囲に加え、もっと右方向にもカメラを振りながら検知・判定する対象を探します
検知して目的の対象と判定すれば、そのものを追います
現地 検知、判定、制御(追尾)・録画処理 + 遠隔録画&制御(調整)
携帯網接続ルーター使用

現時点では、忌避用(追い払い用)器具は取り付けていません
   
2022.03 夜間捕捉成功
タヌキ
実験開始6日後
実証実験を開始してから1週間、夜間の捕捉に成功しました 
最初の捕捉は、予想どおりタヌキでした
早速、場所をお借りした先に報告しなくては・・・

検知カメラがパンしながら対象を探します
対象を捕捉識別後、その対象が中心に映るように捕捉した相手を追尾します
忌避道具を連携させることを前提としています
目的とした対象ではないと識別されれば、検知カメラはパンを継続します

以下の映像は、対象物を検知し識別した時点でmail添付されてくるスナップです
いわゆる監視ポストであれば、この機能まででOKかと思われます
獣害対策に向けては、対象に対して有効な忌避具を使用して追い払うことになります
夜間捕捉成功2
タヌキ 
実験開始11日後
  夜間捕捉成功3
イノシシ 
実験開始12日後

映像が多く取得できるほどAI学習し、より精度が向上します
2022.04 サルの捕捉に成功
山を下りる時期と
なりました
   
獣道を歩いているところで検知識別できています
検知カメラからは50m以上離れたところを通っています
2022.08 装置を移設
シカの画像データ
取得は十分に
ことシカに至っては、3週間で1800回を超える検出が出来、AI学習には十分と思われるデータの取得が出来ました
イノシシに関しては、まだまだ数が増えません
どうも、暗視の赤外線発光/赤外線サーチライトを嫌って、出てこないように見受けられます

上写真の四角の枠は、対象を識別したというマークです
本装置は常に首を振って、対象を探します
対象を識別すると、今度はその対象の動きを追う動作をします
すなわち、赤外線投光器はその検出装置の動きと一緒に動くことになります
上写真のように、50m先でも十分映るそれなりのパワーがあるものです
シカは赤外線を嫌がらないというお話はよく耳にしますし、実際しっかり映っています
一方、イノシシは「赤色(赤外線)」は見えないというお話はありますが、上写真のようにサーチライトよろしく「明かり」が動いていることについては、少なくとも意識をしていることに間違いなさそうです
本装置の実証実験の中から偶然見つけた事象です

この場所では、シカの1割程度は出没すると事前にお聞きしていたイノシシですが、実際に本装置で検出できたのは、シカの1800回を超える検出に対して僅か7回でした(それも同じ2頭)
  独立電源モデル 検出機会が多いということもあって、上記近隣に2台目を設置しました
こちらは、ご覧のように独立電源タイプです
2022.11
11月9-10日
  札幌イベント
 =事前準備=
北海道札幌市サッポロファクトリーで開催される「スマート農業を目指す先端技術フェア in 北海道」 https://www.jataff.or.jp/project/consulting/kaisai-hokkaido.html には、以下の内容で出展することにします
11月9日−10日 北海道札幌市サッポロファクトリーで開催される「スマート農業を目指す先端技術フェア in 北海道」に出展する内容を決定しました
左写真は、どんな展示をしようか検討のため仮設置したときの様子です
ディスプレイは50型
マネキンは2体
大型(左側)のものには実際の稼働を再現できる仕組みを組み入れています
基本システム
360度の範囲で回転して対象を探索し、対象と識別すると今度はその対象を追尾します
識別すると、そのことをMail通知できます(もちろんインフラは必要)
映像は、記録あるいは配信(インフラ次第)できます
いわゆる『監視ポスト』です

Mail通知同様に、外部装置にトリガーとなる接点信号(電圧出力)の取り出しが出来ます
対象によって選択した忌避具の制御ができます

忌避具は、監視装置の動きと連動させることで、対象を追尾して忌避行為を行うことが出来ます
こうすることで、忌避行為への慣れが生じることでその効果の低下を防ぐことが出来ます
自分が狙われる雰囲気は、誰にとっても嫌なことです(ぜひ避けたいと考えること!)

探索、識別を行う装置と、忌避行為を行なう装置との組み合わせで、『獣害対策ロボット』の完成です
忌避装置については、獣害対策の経験のある方々、研究者の方々などの実績や要望を取り入れることができます
ご希望によりカスタマイズ対応します

今回の展示では、忌避行為のイメージとして
 1.エアガン(威嚇音とバイオBB弾の使用を想定)
 2.超指向性のパラメトリック・スピーカー(嫌がる音で追尾)
を用意します

こちらには、この開催案内チラシもリンクが貼ってあります
  11月9-10日
  札幌イベント
 =開催当日=
11月9日−10日 北海道札幌市サッポロファクトリーで開催される「スマート農業を目指す先端技術フェア in 北海道」に出展しました 営業日誌(2022.11)を参照下さい 
こちらが、当社のブース マネキンは2体準備したのですが、スペースのこともあって1体としました
写真にあるイノシシのパネルを持ってロボットの前に立って、実際に識別して「銃」を撃つデモを行いました
周囲の出展者の方には、あらかじめ実際に音を出して、時々騒々しい?というお断りをしてお許しをいただきました
大型ディスプレイは、現在稼働中である実証実験中の映像を流し、小型ディスプレイでは、この場での識別映像を映しました
   
インパクト勝負での出展です
展示の機器構成で、夜間60m先の鹿を識別します(実際の映像を流しました)
カメラは、360度パン、上下にチルトします(可動範囲は設定できます)
カメラ、投光器の能力に依存する部分でもあります
本システムでは、識別すると識別できる範囲で、その対象の動きを追尾して忌避行為が行えますので、同じパターンによる忌避行為の学習にはつながりません
自分が狙われている、というように学習させることが出来れば、この場には来たいとは思わないでしょう
マネキンスタイルを見て、この格好では、逆にヒグマに襲われる等のご意見もいただきましたが、もちろん忌避具も含め、対象を見据えた対応が可能なので、そのあたりのノウハウのご提供をというお願いをしました

今回配布したチラシ(両面印刷)です  ご希望の方があれば郵送します

海外製GPSテレメでお馴染み?のティンバーテックさんがお隣に、当社でも取り扱わせていただいている「ビニルハウスの自動開閉システム」を出展
なんとサブスクでのシステム提供も提案されています
翌週、旭川で開催の「ヒグマフォーラム」で、この獣害対策ロボットに学習させる映像の提供、実証実験場所など開発にご協力をいただける方を探す努力を社長さんがして下さるそうです
2023.01 AI画像識別
    ティンバーテック社長のご協力を得て、撮って送っていただいたエゾシカ・ヒグマの映像を学習させています
まず送っていただいた動画を大型ディスプレイに写して、AI識別を試してみたところ、エゾシカのメスについては、従来のニホンシカの学習結果で、そこそこ「シカ」と識別します
が、エゾシカのオスは「シカ」と識別しません(やはり立派な角のせいでしょう)
識別能力は高いといえます
2023.03  
 ・害鳥獣威嚇システム
特許第7228855号
特許証が届きました

鳥獣被害対策に限定することなく、この技術を活用・展開して、従来では解決できなかった「困った」の解決につながるよう努力したいと思います
 
(株)システム エイ・ブイと共同発明
2023.04 新たな目標に シカ・イノシシのAI学習を目的に、映像取得のために設置していた先の許可が出ましたので、忌避手段を持つ装置と入替を行います
AI画像識別には十二分な映像データを得ることが出来ました
次の段階としては、忌避手段の効果の検証を目的に、です
頻繁に野生が現れる場所ということで選んだ場所なのですが、何をするにも管理者の許可を得る必要があるところです
関係して、このAI学習を目的にした装置を回収・メンテして、次なるターゲットの映像取得を目的に新たな設置を行う段取りを進めています
2023.05 忌避具装着ほか 実証試験運用の充実を進めています
忌避具を装備した本来の?獣害対策ロボットをすでに回収したAI学習用の装置に代わり設置を行います
既に回収したAI学習用の装置一式は、新たなターゲット・・・エゾシカですが、こちらの映像取得に向けて移設の段取りを進めています
ちょっと時期が良くなく(遅くなって)、半年ほど開店休業になるかもという不安はありますが、十分な映像データが得られるまで待って、忌避具の装着を行う段取りでいます
最近出没情報がやたら多いと感じるヒグマについては、AI学習用の映像データの入手に向けて努めています
映像データは多いほど正確にAI識別しますので、収集に努力します
エゾシカのように、装置を設置して映像を得る・・・電源事情ほかヒグマの撮影には色々困難が伴うことが明白ですので・・・
2023.06 エゾシカ狙い
稼働開始
AI学習目的に映像取得のための装置を設置
下写真は撮影範囲の一部を切り取ったもの

エゾシカ狙いで、北海道下川町にAI学習映像取得のための装置を設置し、運用を開始しました
少々タイミングが遅く、雪はなくなり緑が茂ってきました
しばらく出没は期待できないかもしれませんが、稼働を続けます
2023.06 忌避装置
稼働開始
岡山県内に設置していたAI学習用装置を忌避装置を装着した装置に交換しました
管理者の許可が出次第、稼働を開始します
製品化に向けて 
相手を識別してターゲットとする
このことに関しては、完成できたと考えています
何かが通過した、現れたというような監視ポストには即使用できます
インフラさえあれば、メール通知も出来ますし、映像の保存もできます
安全管理、犯罪防止分野などへの転用ももちろん可能です
当初の目的、獣害対策について
現システムで、お使いになる方の希望に合わせて、トリガ信号を出すことは容易に対応できます
忌避行為に何をどう使うかということに関しては、お使いになる方主体だと考えていますが、こちらでも忌避具の効果検証の場を増やす努力をしています
製品化については、製作のための図面を起こしていますが、ここではイメージをご紹介します
モデルは、大きくは2種類、シリーズとしては3種類です
上位(高耐久性)モデル
 ・モニタリングポスト向けモデル
    このモデルは、忌避具を装着しません
 ・忌避具を装着した威嚇モデル
    忌避具は
      1.バイオBB弾
      2.パラメトリックスピーカー
      3.レーザー光
    2.3.については、ソースの効果を検証しています
下位(普及)モデル
    威嚇モデルのみ

設計を先行している上位モデルのイメージを先行してご紹介します
上位(高耐久性)モデル  モニタリングポスト向けモデル
こちらは、対象物の検知とそのことを通知することを目的としたもの
忌避具( バイオBB弾・レーザー光)を装着した威嚇モデル
  忌避具(バイオBB弾・レーザー光・パラメトリックスピーカー)を装着した威嚇モデルU
 
 
設置は、65Aのパイプへの取り付けを想定しています
 
一例
市販されている共聴用のベース付きマストがそのままご使用いただけます
左資料は、マスプロ電工製品

実際の設置につきましては、施工業者様と打ち合わせをお願いいたします
 
下位(普及)モデル 忌避具を装着した威嚇モデルのみ
移動性を重視した案山子風モデルを模索中
    
   近日ご紹介
  
 
 
  同じ獣害対策でも、農業分野ではなく、自動車道や原発など施設への進入防止策に、というニーズの問い合わせがむしろ多いのが現状です
 
  忌避具を取り付け
ての効果の検証
まもなくスタートしようと思っています(2022.03末)
相手によって何が効果的か・・・具体的な装置?の選定に取り組んでいます

 他の中山間地域の活性化に向けた取り組み


週間クールサイトに選ばれました
無線LAN専門サイト
青電舎:担当 堀
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              (お手数ですが、_atmark_を @ に直して下さい)
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