养殖装置、养殖系统以及养殖方法与流程

本发明涉及养殖鱼类的养殖装置、养殖系统以及养殖方法。

背景技术：

作为在鱼类养殖中使用的鱼塘，公知有网鱼塘。网鱼塘是收纳鱼类的收纳体由网构成的鱼塘，设置在例如池塘、湖泊、河或海的沿岸部。收纳于收纳体的鱼类因网而不会到收纳体之外，但是能够在收纳体中自由游泳。但是，在通常的鱼塘中，存在以下第1问题～第3问题。

作为第1问题，具有鱼类的收纳空间的问题。在收纳大型鱼类的情况下，相应地需要大型的收纳体。然而，在海的沿岸部，用于养殖以外的各种目的，已经进行许多水产的养殖。在这样的状况下，收纳体的大型化受到限制。

作为第2问题，具有鱼塘对环境的问题。例如，在网鱼塘中，在由网划分出的收纳体收纳鱼类，因此，收纳体的内部与外部相比，饲料或鱼类的排泄物这样的有机物质的密度大幅提高。担心这样的有机物质的増加对收纳体的外部环境带来富营养化等不良影响。

此外，堆积在鱼塘水底附近的有机物质被微生物氧化分解而消耗大量的氧气。这是水底附近缺氧的主要因素。

作为第3问题，具有饲料的问题。一般而言，在养殖大型鱼类的情况下，需要准备小型的水产作为饲料。然而，小型水产的捕获量也受到限制，因此，需要大量养殖饲料用的水产，存在导致成本变高的问题。

对于这些问题，例如专利文献1中记载的水中导航机器人一边引导鱼群一边进行养殖。由于养殖场所移动，因此，不需要考虑养殖鱼的收纳空间，而且，养殖鱼的排泄物等有机物质不会堆积。

此外，被水中导航机器人引导的鱼类除了饲料之外还能够捕获自然界的小鱼，因此，不需要大量养殖饲料用的水产。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-273427号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，在专利文献1记载的使用水中导航机器人的养殖中，在停止引导鱼类时鱼类逃散。为此，需要准备大的收纳体并在其中引导鱼类，或者始终持续引导鱼类。

准备大的收纳体作为第1问题如上所述而很难实现。此外，利用水中导航机器人始终引导鱼类，从对机器人供给电力的观点来看是不现实的。

本发明正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，得到一种养殖装置、养殖系统以及养殖方法，能够调整收纳养殖对象鱼类的收纳体的容量，并且能够使养殖场所移动。

用于解决课题的手段

本发明的养殖装置具备：收纳体，其在水中收纳鱼类；容量调整装置，其调整收纳体的容量；水中移动装置，其使收纳体在水中移动；监视装置，其取得表示收纳体的内外状态的监视信息；以及控制装置，其控制容量调整装置和水中移动装置。在该结构中，控制装置根据由监视装置取得的监视信息，决定收纳体的容量和位置，容量调整装置将收纳体的容量调整成由控制装置决定的容量，水中移动装置使收纳体移动到由控制装置决定的位置。

发明效果

根据本发明，能够根据收纳养殖对象鱼类的收纳体的内外状态调整收纳体的容量，并且能够使养殖场所移动。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的养殖装置的要部结构的图。

图2是示出实施方式1的养殖装置的功能结构的框图。

图3是示出实施方式1中的收纳体的结构例的图。

图4a是示出执行实施方式1的养殖装置的功能的硬件结构的框图。图4b是示出执行软件的硬件结构的框图，该软件执行实施方式1的养殖装置的功能。

图5是示出实施方式1的养殖方法的流程图。

图6是示出实施方式1中的收纳体的其他结构的图。

图7是示出本发明的实施方式2的养殖系统的要部结构的图。

图8是示出实施方式2的养殖系统的功能结构的框图。

具体实施方式

以下，为了更详细地说明本发明，基于附图对用于实施本发明的方式进行说明。

实施方式1

图1是示出本发明的实施方式1的养殖装置1的要部结构的图。此外，图2是示出养殖装置1的功能结构的框图。图3是示出实施方式1中的收纳体的结构例的图，示出网材的收纳体。

如图1所示，养殖装置1是养殖鱼类的装置，具备卷绕装置2、收纳体3、监视装置4、水中移动装置5以及控制装置6。以下，将养殖对象鱼类记作养殖鱼100a～100c。

卷绕装置2是通过卷绕收纳体3来调整收纳体3的容量的容量调整装置。例如，卷绕装置2具备图3所示的提升部2b。

提升部2b与收纳体3的上侧端部连接，从上侧逐渐提升收纳体3。收纳体3是具有从上侧向下侧收窄的形状的网材，构成为在被提升部2b从上侧提升时，残留于水中的容量渐渐减少。

此外，收纳体3是收纳养殖鱼100a～100c的网材，如图3所示，构成为随着从上侧朝向底侧，网眼密度渐渐提高。

即，随着收纳体3的容量减少，收纳体3的网眼渐渐变细。

另外，收纳体3的最细网眼为养殖鱼的鱼苗不能通过的尺寸。

也可以通过解开卷绕装置2对收纳体3的卷绕，按照养殖鱼的成长使收纳体3的容量増加。此时，收纳体3变更成与成长后的养殖鱼不能通过的网眼尺寸对应的容量。这样，不需要以细网眼构成整个网材，用较少的材料就能够得到网材。

监视装置4是取得表示收纳体3的内外状态的监视信息的装置，具有用于取得监视信息的传感器组。监视信息包含收纳体3的内外水温、收纳体3内外的二氧化碳量、收纳体3距水面的深度、收纳体3的当前位置、养殖鱼的生育状态、有无养殖鱼的天敌生物这样的信息。传感器组例如包含各种传感器、gps(globalpositioningsystem：全球定位系统)装置、摄像机。利用各种传感器检测水温、二氧化碳量、水深等。gps装置检测收纳体3的位置。摄像机拍摄养殖鱼和天敌生物。

水中移动装置5是使收纳体3在水中移动的装置，例如如图1所示具备马达和螺旋桨。另外，水中移动装置5只要具备能够使收纳体在水中移动的推进机构即可，除了螺旋桨以外，还可以采用水射流推进。此外，水中移动装置5不仅使收纳体3平行移动，也可以使收纳体3在深度方向移动。

控制装置6是根据由监视装置4取得的监视信息控制卷绕装置2和水中移动装置5的装置。如图2所示，控制装置6具备调整部2a、监视部4a、移动部5a以及控制部6a。

调整部2a控制卷绕装置2的动作，使得成为由控制部6a决定的容量。例如，将登记有收纳体3的容量和与其对应的卷绕量的表信息存储于未图示的存储器。调整部2a从表信息选择与由控制部6a决定的容量对应的卷绕量，以选择出的卷绕量使收纳体3卷绕于卷绕装置2。

监视部4a向监视装置4发送信息请求，与信息请求相应地接收由监视装置4取得的监视信息，将从监视装置4接收到的监视信息输出到控制部6a。信息请求从监视部4a周期性地发送到监视装置4。此时，也可以与监视信息的内容相应地改变信息请求的发送周期。

例如，在存在养殖鱼的天敌生物的情况下，为了保护养殖鱼避免天敌生物，需要使收纳体3紧急移动。因此，监视部4a以较短的周期将与存在于收纳体3附近的生物的监视信息有关的信息请求发送到监视装置4。

此外，监视部4a以较长的周期将与水温、二氧化碳量、养殖鱼的生育状态等可认为没有剧烈变化的监视信息有关的信息请求发送到监视装置4。

移动部5a与从控制部6a取得的移动信息相应地控制水中移动装置5。移动信息是表示由控制部6a决定的收纳体3的移动位置的信息，包含从收纳体3的当前位置到目标位置的相对距离和方向。移动部5a生成向移动信息中包含的距离和方向的移动命令，将生成的移动命令输出到水中移动装置5。水中移动装置5根据移动命令使收纳体3移动到目标位置。

控制部6a根据从监视部4a输入的监视信息，决定收纳体3的容量的调整量，决定收纳体3的移动信息。例如，如果与适合养殖鱼的大小和行动范围的收纳体3的容量相比，当前的收纳体3的容量过少，则控制部6a指示调整部2a使收纳体3的容量増加。另一方面，如果当前的收纳体3的容量过多，则控制部6a指示调整部2a使收纳体3的容量减少。

此外，控制部6a生成包含从收纳体3的当前位置到目标位置的相对距离和方向的移动信息，将生成的移动信息输出到移动部5a。收纳体3的位置例如由收纳体3的位置坐标(经度纬度)和距水面的深度规定。

图4a是示出执行养殖装置1的功能的硬件结构的框图。在图4a中，处理电路200与卷绕装置2、监视装置4以及水中移动装置5连接。图4b是示出执行软件的硬件结构的框图，该软件执行养殖装置1的功能。在图4b中，处理器201和存储器202与卷绕装置2、监视装置4以及水中移动装置5连接。

养殖装置1中的调整部2a、监视部4a、移动部5a以及控制部6a的各功能通过处理电路实现。即，养殖装置1具备用于执行图5所示的步骤st1至步骤st8的一系列处理的处理电路。处理电路可以是专用硬件，也可以是执行存储于存储器的程序的cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)。

在处理电路是图4a所示的专用硬件的情况下，处理电路200例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、asic(applicationspecificintegratedcircuit：面向特定用途的集成电路)、fpga(field-programmablegatearray：现场可编程门阵列)或它们的组合。

可以通过各个处理电路实现调整部2a、监视部4a、移动部5a以及控制部6a各自的功能，也可以通过一个处理电路统一实现这些功能。

在处理电路是图4b所示的处理器201的情况下，调整部2a、监视部4a、移动部5a以及控制部6a的各功能通过软件、固件或软件与固件的组合来实现。软件或固件作为程序记述，存储于存储器202。

处理器201通过读出并执行存储于存储器202程序，实现各部的功能。即，养殖装置1具备存储器202，存储器202用于存储当通过处理器201执行时结果是执行图5所示的步骤st1至步骤st8的一系列处理的程序。

这些程序使计算机执行调整部2a、监视部4a、移动部5a以及控制部6a的流程或方法。

存储器202例如是ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)、rom(readonlymemory：只读存储器)、闪存、eprom(erasableprogrammablereadonlymemory：可擦除可编程只读存储器)、eeprom(electrically-eprom：电可擦除可编程只读存储器)等非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、高密度盘、迷你盘、dvd等。

对于调整部2a、监视部4a、移动部5a以及控制部6a的各功能，也可以利用专用硬件实现一部分，利用软件或固件实现一部分。

例如，对于调整部2a、监视部4a以及移动部5a，可以是，作为专用硬件的处理电路200实现其功能，控制部6a通过处理器201读出并执行存储于存储器202的程序来实现其功能。

这样，处理电路能够通过硬件、软件、固件或它们的组合分别实现上述功能。

接着对动作进行说明。

图5是示出实施方式1的养殖方法的流程图。

监视部4a从监视装置4取得表示收纳体3的内外状态的监视信息(步骤st1)。由监视部4a取得的监视信息输出到控制部6a。

控制部6a根据从监视部4a输入的监视信息，判定收纳体3的外部状态是否满足移动条件(步骤st2)。移动条件表示收纳体3应该紧急回避的状态或物体，例如可考虑天气恶化、其他船舶接近、养殖鱼的天敌生物。

控制部6a在判定为收纳体3的外部状态满足移动条件的情况下(步骤st2：是)，向移动部5a通知应该回避的状态或物体存在的方向。

例如，从控制部6a向移动部5a通知天敌生物存在的方向、其他船舶接近的方向、天气恶化的方向等。

移动部5a将向从控制部6a通知的回避状态或物体的方向移动的移动命令输出到水中移动装置5(步骤st3)。水中移动装置5根据从移动部5a输入的移动命令使收纳体3移动。然后，返回到步骤st1的处理。

另一方面，控制部6a在判定为收纳体3的外部状态不满足移动条件的情况下(步骤st2：否)，对照最佳育成信息与监视信息并计算对照值(步骤st4)。最佳育成信息是表示适合养殖鱼从鱼苗成为成鱼的多个成长阶段的各个成长阶段的水温、深度、育成场所的信息。对照值是表示最佳育成信息与监视信息之差的值。对照值例如采用关于水温、深度、育成场所的位置进行与重要度相应的加权后的真值与关于监视信息中包含的当前水温、深度、当前位置进行与重要度相应的加权后的值的最小二乘误差。

接下来，控制部6a判定在步骤st4中计算出的对照值是否比阈值大(步骤st5)。阈值是考虑到当前的养殖环境类似于最佳育成环境的对照值的允许值。如果对照值在阈值以下，则判断为当前的养殖环境类似于最佳育成环境，如果对照值比阈值大，则判断为当前的养殖环境不类似于最佳育成环境。

在由控制部6a判定为对照值在阈值以下的情况下(步骤st5：否)，返回到步骤st1，反复进行前述的一系列处理。

在判定为对照值比阈值大时(步骤st5：是)，控制部6a确定最佳育成信息中包含的适合养殖鱼育成的场所(目标位置)，计算从收纳体3的当前位置到目标位置的相对距离和方向。从控制部6a向移动部5a输出包含计算出的距离和方向的移动信息。

移动部5a生成向移动信息中包含的距离和方向移动的移动命令，将生成的移动命令输出到水中移动装置5(步骤st6)。水中移动装置5根据移动命令，使收纳体3移动到适合养殖鱼育成的场所。

在收纳体3移动到适合养殖鱼育成的场所后，控制部6a根据从监视部4a输入的监视信息确定养殖鱼的大小和行动范围，决定适合确定的养殖鱼的大小和行动范围的收纳体3的容量。

接下来，在决定的收纳体3的容量与当前的收纳体3的容量之差超过阈值的情况下，控制部6a决定使得该差为阈值以下的收纳体3的容量，将表示决定的容量的容量信息输出到调整部2a。调整部2a生成调整成容量信息中包含的容量的容量调整命令，将生成的容量调整命令输出到卷绕装置2(步骤st7)。卷绕装置2根据容量调整命令，将收纳体3的容量调整成与养殖鱼的育成状态相应的容量。

控制部6a判定在步骤st6中移动到的场所是否是捕获位置(步骤st8)。在由控制部6a判定为收纳体3的当前位置并非捕获位置时(步骤st8：否)，返回到步骤st1，反复进行前述的一系列处理。在由控制部6a判定为收纳体3的当前位置是捕获位置的情况下(步骤st8：是)，可认为养殖鱼已经育成到应该捕获的大小。因此，图5的处理结束。

实施方式1的养殖装置1设置在例如湖泊、河、海的沿岸部。

然后，养殖鱼的鱼苗放流到收纳体3的内部。此时，收纳体3成为鱼苗不能通过的程度的网眼，并且被调整成能够确保鱼苗适当地育成的行动范围的容量。然后，控制装置6按照养殖鱼的成长控制卷绕装置2和水中移动装置5，由此，收纳体3被调整成与养殖鱼的大小和行动范围相应的容量，收纳体3移动到适合养殖鱼育成的场所。

另外，示出了收纳养殖鱼的收纳体是网材的情况，但不限定于此。在实施方式1中，收纳体只要能够收纳养殖鱼且调整其容量即可，例如也可以采用以下所示的构造的收纳体。

图6是示出实施方式1中的收纳体3a的结构的图。如图6所示，收纳体3a具备利用在水中传播的振动波限制养殖鱼100a～100c通过的虚拟壁面a。振动波由棒状的振子2c产生。

振子2c朝向相邻的振子2c产生振动波，由此，在相邻的振子2c彼此之间形成壁面a。

另外，在图6中，省略了位于收纳体3a上下表面的壁面a的记载，但是，壁面a除了收纳体3a的4个侧面以外还设置于上下表面。

在振子2c安装有图1中所示的水中移动装置5。

移动部5a与从控制部6a取得的移动信息相应地生成移动命令，将生成的移动命令输出到水中移动装置5。水中移动装置5根据移动命令，在保持形成着壁面a的状态的同时使收纳体3a移动到目标位置。

此外，调整部2a与从控制部6a取得的容量信息相应地生成容量调整命令，将生成的容量调整命令输出到水中移动装置5。水中移动装置5根据容量调整命令，变更相邻的振子2c彼此的间隔以成为目标容量。

在缩窄相邻的振子2c彼此的间隔时，壁面a与此相应地收缩，在扩大相邻的振子2c彼此的间隔时，壁面a与此相应地伸展。即，水中移动装置5作为容量调整装置发挥功能，调整收纳体3a的容量。

另外，也可以利用与水中移动装置5另行设置的推进机构变更相邻的振子2c彼此的间隔。

如上所述，实施方式1的养殖装置1具备卷绕装置2、收纳体3或收纳体3a、监视装置4、水中移动装置5以及控制装置6。在该结构中，控制装置6根据由监视装置4取得的监视信息，决定收纳体3或收纳体3a的容量和位置。卷绕装置2将收纳体3或收纳体3a的容量调整成由控制装置6决定的容量，水中移动装置5使收纳体3或收纳体3a移动到由控制装置6决定的位置。

这样使收纳体3或收纳体3a移动，因此，收纳体3或收纳体3a不固定地设置在海的沿岸部等。因此，能够解决前述的第1问题，使收纳体3或收纳体3a的容量比以往増加。

此外，通过使收纳体3或收纳体3a移动，能够抑制有机物质的密度增加，因此还解决前述的第2问题。

而且，在收纳体3中，利用网眼限制养殖鱼100a～100c逃逸到外部，但是，比网眼小的鱼能够从收纳体3的外部进入内部。

即，养殖鱼100a～100c除了饲料之外，还能够捕食进入收纳体3内部的自然界小鱼。由此，不需要大量养殖饲料用的水产，能够抑制成本变高，因此还解决前述的第2问题。

在实施方式1的养殖装置1中，收纳体3由网眼伴随着卷绕而变细的网材构成。卷绕装置2通过卷绕网材的收纳体3，调整收纳体3的容量。通过这样构成，能够与养殖鱼100a～100c的育成状态相应地调整收纳体3的容量。

在实施方式1的养殖装置1中，收纳体3a由利用在水中传播的振动波限制鱼类通过的虚拟壁面a构成。水中移动装置5使壁面a的大小伸缩来调整收纳体3a的容量。即使这样构成，也能够与养殖鱼100a～100c的育成状态相应地调整收纳体3a的容量。

实施方式2

图7是示出本发明的实施方式2的养殖系统7的要部结构的图。在图7中，对与图1相同的构成要素标注相同标号并省略说明。图8是示出养殖系统7的功能结构的框图。在图8中，对与图2相同的构成要素标注相同标号并省略说明。

如图7所示，养殖系统7具备养殖装置1a和基站装置9。

养殖装置1a具备卷绕装置2、收纳体3、监视装置4、水中移动装置5、控制装置6a以及天线8。基站装置9搭载于船300，使用天线10与养殖装置1a进行无线通信。另外，基站装置9可以设置在陆地。

如图8所示，控制装置6a具备调整部2a、监视部4a、移动部5a以及通信部8a。通信部8a在使用天线8的无线通信中，将监视部4a取得的监视信息发送到基站装置9，从基站装置9接收作为控制信息的移动信息和容量信息。与基站装置9通信的第1通信装置由天线8和通信部8a构成。

调整部2a生成变更成通信部8a接收到的容量信息中包含的容量的容量调整命令，将生成的容量调整命令输出到卷绕装置2。卷绕装置2根据容量调整命令，将收纳体3的容量调整成与养殖鱼的育成状态相应的容量。

移动部5a生成向通信部8a接收到的移动信息中包含的距离和方向的移动命令，将生成的移动命令输出到水中移动装置5。水中移动装置5根据移动命令使收纳体3移动到目标位置。

如图8所示，基站装置9具备通信部10a和控制装置11。

通信部10a在使用天线10的无线通信中，向养殖装置1a发送移动信息和容量信息，从养殖装置1a接收监视信息。与养殖装置1a通信的第2通信装置由天线10和通信部10a构成。

控制装置11根据通信部10a接收到的监视信息，计算收纳体3的容量信息，计算收纳体3的移动信息。例如，控制装置11与实施方式1同样地，对照最佳育成信息与监视信息并计算对照值，判定对照值是否比阈值大。在对照值比阈值大的情况下，控制装置11使用最佳育成信息计算移动信息和容量信息。由控制装置11计算出的移动信息和容量信息被通信部10a发送到养殖装置1a。

另外，示出了通信部8a与基站装置9无线通信且通信部10a与养殖装置1a无线通信的情况，但是，也可以将无线通信替代成有线通信。

此外，在水中妨碍电波的传播，因此，在进行无线通信的情况下，使天线等电波接收机露出到水面上。

基站装置9也可以具备未图示的信息提示装置和输入装置。

信息提示装置是向操作者提示由通信部10a接收到的监视信息的装置。例如，信息提示装置具备显示监视信息的显示器。

输入装置是受理操作者对控制信息(容量信息和移动信息)的输入的装置。例如，操作者能够使用输入装置，将与监视信息对应的控制信息输入到基站装置9。

输入装置受理的控制信息被通信部10a发送到养殖装置1a。养殖装置1a根据通信部8a从基站装置9接收到的控制信息，进行收纳体3的移动和容量的调整。

如上所述，实施方式2的养殖系统7具备养殖装置1a和基站装置9。基站装置9的控制装置11根据由通信部10a从养殖装置1a接收到的监视信息，决定收纳体3的容量和位置，利用通信部10a将容量信息和移动信息发送到养殖装置1a。卷绕装置2根据通信部8a从基站装置9接收到的容量信息，将收纳体3的容量调整成由控制装置11决定的容量。水中移动装置5根据通信部8a从基站装置9接收到的移动信息，使收纳体3移动到由基站装置9决定的位置。

通过这样构成，能够根据收纳体3的内外状态调整收纳体3的容量，并且能够使养殖场所移动。

另外，本发明能够在其发明范围内进行各实施方式的自由组合或各实施方式的任意结构要素的变形，或者在各实施方式中省略任意结构要素。

产业上的可利用性

本发明的养殖装置能够调整收纳养殖鱼的收纳体的容量并且使养殖场所移动，因此，适合例如金枪鱼等大型鱼的养殖。

标号说明

1、1a：养殖装置；2：卷绕装置；2a：调整部；2b：提升部；2c：振子；3、3a：收纳体；4：监视装置；4a：监视部；5：水中移动装置；5a：移动部；6、6a、11：控制装置；6a：控制部；7：养殖系统；8、10：天线；8a、10a：通信部；9：基站装置；100a～100c：养殖鱼；200：处理电路；201：处理器；202：存储器；300：船。