DE3443568A1 - Geraet zur abschreckung von tierischen schaedlingen mittels ultraschallsignalen - Google Patents
Geraet zur abschreckung von tierischen schaedlingen mittels ultraschallsignalenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD · dr. P. BARZ · München
dipping. G. DANNENBERG · dr. D. GUDEL- dipl-ing. S. SCHUBERT · Frankfurt
ZUGELASSENEVERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT
GROSSE ESCHENHEIMER STR. 39 6ΟΟΟ FRANKFURTAM MAIN 1
TELEFON : (0611) 281134 + 287014
TELEGRAMME: WIRPATENTE TELEX: 413II0
28. November 19 84 SS/hs
Petra Hess
Bornwxesenweg 7 7
Frankfurt am Main 1
Gerät zur Abschreckung von tierischen Schädlingen
mittels Ultraschallsignalen.
mittels Ultraschallsignalen.
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Abschreckung von tierischen Schädlingen mittels Ultraschallsignalen nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind bereits Versuche gemacht worden, Schädlinge mit Ultraschallgeräten von einem bestimmten Gebiet zu vertreiben
(US-PS 4 105 992, Spalte 1 Zeilen 39 ff). Solche Geräte haben sich jedoch zumindest auf die Dauer als unwirksam
erwiesen, da die Schädlinge, die zunächst vertrieben wurden, nach einiger Zeit wieder zurückkehrten. Dies mag wie bei
anderen akustischen Abschreckungsmitteln, wie Klappern, Rasseln, Böllerschüsse, darauf zurückzuführen sein, daß
statt des erwünschten Abschreckungseffekts eine Gewöhnung eintritt, die bei intelligenteren Tieren sogar bis zur
Neugier gehen kann. Die bekannten Schallabschreckungsmittel einschließlich der genannten Geräte zur Ultraschallabstrahlung
sind also auf die Dauer nur beschränkt wirksam.
Dieser Mangel konnte auch nicht zuverlässig dadurch behoben werden, daß Geräte zum Anlocken tierischer Schädlinge mit
Ultraschall vorgesehen wurden, die mit mechanischen Vorrichtungen wie Fallen kombiniert sind, um die gefangenen
Tiere auf Dauer unschädlich zu machen (US-PS 4 105 992).
Hierbei besteht aber die grundsätzliche Einschränkung, daß durch die Vernichtung einzelner Schädlinge deren Lebensraum
nicht beeinträchtigt, sondern eher verbessert wird, so daß ein Ausgleich für die vernichteten Tiere durch Geburtenregelungsmechanismen
eintreten kann. Darüber hinaus sind intelligentere Tierrassen mit ausgeprägten Sozial- und
Kommunikationsverhalten so lernfähig, daß die bekannten mechanischen Vorrichtungen auf die Dauer wirkungsloser
werden.
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Im einzelnen werden bei einem solchen bekannten Gerät durch Anlocken von Schädlingen mit Ultraschallsignalen Daten zur
Erzeugung der Ultraschallsignale mit vorbestimmten Frequenzen Zeitdauer und Wiederholungsraten in einem elektronischen
Speicher gespeichert. Hierzu werden Aufzeichnungen der von
Jungtieren der Schädlinge erzeugten Laute ausgewertet, die digitalisiert und in einer Speichereinheit gespeichert
werden. Die gespeicherte Aufzeichnung wird im Betrieb des Gerätes zerstörungsfrei aus der Speichereinheit ausgelesen
und in ein Analog-Signal umgesetzt, welches im wesentlichen der Schallwellenform entspricht, wie sie von den jungen
Schädlingen erzeugt werden. Dieses Signal wird verstärkt und dem elektroakustischen Wandler zugeführt, mit dem
Muttertiere zu einer bestimmten Falle gelockt werden sollen. Eine Ausführungsform eines solchen mit Ultraschallsignalen
anlockenden Gerätes weist einen ROM-Speicher sowie einen Adresszähler auf, die beide durch eine Taktsteuereinrichtung
gesteuert werden. In dieser Weise werden entsprechend den Adressen sequenziell die in dem ROM-Speicher gespeicherten
digitalen, der von Jungtieren erzeugten Schallsignale entsprechenden Wellenform ausgelesen, einerseits über einen
ersten Digital-Analog-Umsetzer, einen von diesem gesteuertem frequenzvariablen Oszillator und einem Verstärker dem Wandler
zugeführt. Außerdem steuert ein weiterer Teil des ROM-Speichers einen zweiten Digital-Analog-Umsetzer, der die
Amplitude der Ultraschallsignale bzw. Intervalle zwischen
diesen Ultraschallsignalen bestimmt. Der zweite Digital-Analog-Umsetzer steuert hierzu den genannten Verstärker. Das
beschriebene mit Ultraschall anlockende Gerät weist wie ähnliche mit Ultraschall anlockende Geräte den Nachteil auf,
daß die Wirkung der Ultraschallsignale auf bestimmte Tiere beschränkt ist. Damit soll letztlich die Fortpflanzung der
Schädlinge im Bereich des Gerätes reduziert werden, was aber
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ein längerer Prozeß ist, der wegen des erwähnten Gewöhnungseffekts möglicherweise nie vollständig eintritt. Außerdem
sind die mit Ultraschall anlockenden Geräte mit mechanischen oder chemischen Mitteln zur Vernichtung der Tiere zu kombinieren,
die auch für andere nicht zu vertreibende Tiere gefährlich werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, verbesserte Geräte zur Abschreckung von tierischen Schädlingen mit
Ultraschallsignalen zu schaffen, die langzeitig zuverlässig wirken und bestimmte Schädlingsarten so bekämpfen, daß auch
langfristig kein Gewöhnungseffekt eintritt. Diese Abschreckung und Vertreibung soll möglichst selektiv für bestimmte
Schädlinge erfolgen und insbesondere auch bei solchen Schädlingsarten wirksam sein, die wegen ihres ausgeprägten
Kommunikations- und Sozialverhaltens sowie relativ hoher Intelligenz sonst schwer zu bekämpfen sind. Schädliche
Auswirkungen auf andere Tierarten, Gegenstände, wie z.B. Lebensmittel, und Menschen, sollen zuverlässig vermieden
werden.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.
Gemäß der Erfindung wird ein kleiner und leichter Mikrocomputer dazu verwendet, einstellbare variable Frequenzen
und Tonfolgen-Intervalle zu bestimmen, die auf die spezifische zu vertreibende Tierart oder mehrerer solcher Tierarten
abgestimmt sind, um in Verbindung mit einem elektroakustischen Wandler eine sich ständig variierende Schallbelästigung
für diese Tierarten zu erzeugen, die deren Rückzug hervorruft. Zur Einprogrammierung solcher Frequenzen und Tonfolgen-Intervalle
sowie ggfs. von Lautstärkenunterschieden
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können auch generell gewonnene Erkenntnisse über das Wahrnehmen und Erzeugen hoher Töne bei kleinen Säugetieren
genutzt werden (Prof. N.-C. Juhr, Ultraschall-Laute von Ratten-Indices für eine Verhaltensbeurteilung in: Tierlaboratorium
4, 1977, Seite 240, Hg. Fachrichtung für Versuchstierkunde und Versuchstierkrankheiten der F.U. Berlin;
S. Grüner Vergleichende Geräuschpegelmessung und Frequenzanalyse im Tierlaboratorium, Veterinär Diss., Berlin, 1982).
- Der Einsatz des Mikrocomputers oder eines gleichwertigen Mikrocontrollers zu der Vorgabe der Frequenzen,
Tonfolge-Intervalle und Lautstärken bietet vor allem die Vorteile, daß mit kleinen, billigen und robusten Geräten
eine große Variationsbreite von Frequenzen, Tonfolge-Intervalle und Lautstärken zur Verfügung gestellt werden
kann, aus der die geeignetsten Parameter zur Abschreckung bestimmter Tierarten zeitlich variierend, insbesondere
zufallsbedingt auswählbar sind und somit fortlaufend in einem sehr weiten Bereich selbsttätig veränderbar sind.
Besonders zuverlässig wird die zufallsabhängige Variation
der Schallsignale, welche Gewöhnungseffekten der tierischen
Schädlinge entgegenwirkt, dadurch realisiert, daß der Mikrocomputer nach Anspruch 2 einen Zufallsgenerator umfaßt, der
die Parameter, die Tonhöhe, Lautstärke und Intervalle der Tonfolgen in nicht wiederholender Weise variiert.
Der Mikrocomputer und die elektronischen Bausteine, die zu ihm gehören und/oder an ihm angeschlossen sind, werden vorzugsweise
in CMOS-Technik verwirklicht, um den stromsparenden Einsatz der Geräte zu fördern.
Dadurch sind die Geräte leicht transportabel und flexibel einsetzbar. Dabei kann die Betriebssicherheit durch Einsatz
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einer Notstrombatterie gefördert werden, wenn das Gerät aus dem Stromnetz gespeist wird.
Vorzugsweise werden der Mikrocomputer und ggfs. mit diesem in Verbindung stehende weitere Mittel zur elektronischen
Schwingungserzeugung so eingerichtet, daß von dem elektroakustischen Wandler Schallsignale praktisch vollständig im
Ultraschall-Frequenzbereich abgestrahlt werden. - Damit werden insbesondere Belästigungen von Menschen vermieden.
Um aber eine Kontrolle der Arbeitsweise des Geräts zu ermöglichen, kann vorteilhaft weiter nach Anspruch 5 der Mikrocomputer
in der Weise umgeschaltet werden, daß die normalerweise nicht hörbaren Tonfolgen im Ultraschallbereich in
einen für Menschen hörbaren Schallbereich umgesetzt sind.
Mit der zusätzlichen Reset- und Pausenlogik nach Anspruch soll die Betriebszuverlässigkeit auch dann gewährleistet
sein, wenn die Stromversorgungsquelle nicht unterbrechungsfrei
durch die Bedienungsperson angeschlossen wird,d.h. wenn durch den Anschluß der Stromversorgungsquelle,beispielsweise
an eine Fahrzeugbatterie oder ein Stromnetz, Störimpulse durch zunächst unzuverlässige Kontaktgabe entstehen. Mit
der Auslegung der zusätzlichen Reset- und Pausenlogik, so daß Reset-Impulse abgegeben werden, die wesentlich länger
sind, als die normalerweise in einem Mikrocomputer erzeugten Reset-Impulse, werden die Register des Mikrocomputers, insbesondere
der Programmzähler, trotz der Störimpulse in einen definierten Ausgangszustand gestellt (Programmzähler
auf den Wert 0). Das Programm zur Erzeugung der zeitlich variierenden Schallsignale nach Maßgabe eines in einen
Anwenderprogrammspeicher eingespeicherten Programms des Mikrocomputers läuft daher in der gewünschten Weise an.
Die Mikroprozessoreinheit des Mikrocomputers führt die erste
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Instruktion aus, die dem Wert 0 des Programmzählers entspricht, und auch anschließend arbeitet der Mikrocomputer
das gespeicherte Anwenderprogramm in der richtigen Reihenfolge ab.
Es wurde herausgefunden, daß eine Verlängerung der Dauer
des Reset-Impulses bis zu 30 see für den Anschluß des Gerätes
die anschließende ordnungsgemäße Betriebsweise optimiert ist, da einerseits mit keinen weiteren Störimpulsen nach
dieser Zeit zu rechnen ist,und andererseits die Pause bis zur Aufnahme des Betriebs durch das Gerät nicht zu lang
dauert.
Eine aus den Geräten bestehende Anlage ist zweckmäßig nach Anspruch 8 so eingerichtet, daß die Geräte vollständig
unabhängig voneinander ihre spezifischen Tonfolgen abstrahlen Durch die fehlende Koordinierung dieser einzelnen Tonfolgen
wird in wenig aufwendiger Weise zusätzlich einem Gewöhnungseffekt entgegengewirkt. Da jedes einzelne Gerät relativ
wenig aufwendig ist, eignet es sich besonders zum baukastenartigen Einsatz in einer Anlage unabhängig von einer Zentralelektronik.
Damit werden zugleich die Flexibilität und Mobilität der Anlage gefördert.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, Geräte der erfindungsgemäßen Art nach Anspruch 9 in Motorräumen
von Fahrzeugen einzusetzen, um Kabelfraß durch Nagetiere zu vermeiden. Durch solchen Kabelfraß traten insbesondere
in ländlichen Gegenden bei abgestellten Kraftfahrzeugen
erhebliche Schäden auf. Die beschriebenen Geräte zur Abschreckung von tierischen Schädlingen mittels Ultraschallsignalen
sind infolge ihrer gesteigerten Wirksamkeit, ihrer Betriebszuverlässigkeit und der kompakten Ausführung
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besonders im Einsatz in Motorräumen von Fahrzeugen geeignet, wo sie beispielsweise mit einer besonders zweckmäßigen Magnethafteinrichtung
angebracht und an die Kraftfahrzeugbatterie angeschlossen werden können. Schädliche Auswirkungen auf
Haustiere können wegen der eingespeicherten variierbaren, spezifischen Ultraschallsignalfolgen vermieden werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhan
einer Zeichnung mit zv/ei Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild des Geräts, Fig. 2a einen typischen Verlauf der Betriebsspannung nach
Anklemmen der Stromversorgung, und Fig. 2b einen zugehörigen Reset-Impuls.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Mikrocomputer bezeichnet, der vorzugsweise
in CMOS-Technik ausgeführt ist. Der Mikrocomputer umfaßt einen Mikroprozessor 2, der durch einen Taktgenerator
3 getaktet ist und an einen Bus 4 angeschlossen ist. Ebenfalls mit dem Bus 4 stehen in Verbindung ein Programmzähler
5, der durch ein Register realisiert sein kann, ein Anwenderprogrammspeicher 6, ein Zufallsgenerator 7 sowie ein Eingabe-
und Ausgabebaustein 8.
Eine Zusatzelektronik in dem Mikrocomputer umfaßt einen ersten Digital-Analog-Umsetzer 9, einen von diesem gesteuerten
variablen Frequenz-Oszillator 10, einen diesem nachgeschalteten steuerbaren Verstärker 11, der einen extern
angeschlossenen Piezo-Wandler 13 beaufschlagt. Der steuerbare
Verstärker 11 wird zusätzlich von dem zweiten Digital-Analog-Umsetzer gesteuert, der seine Eingangssignale von dem
Bus 4 erhält (über dem Baustein 8).
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— Jo —
In das Anwenderprogramm 6 ist ein Programm für die Parameter eingespeichert, welche Tonhöhe, Schalldruck und Intervalle
zwischen Tonfolgen der letztlich von dem Piezo-Wandler 13
abgestrahlten Ultraschallsignale bestimmt.
Das Programm wird durch den getakteten Mikroprozessor 2 abgearbeitet. Dieser Vorgang wird durch den Programmzähler 5
kontrolliert. Die Verarbeitung des Programms wird außerdem zufallsbedingt durch den Zufallsgenerator 7 beeinflußt,danit
einer oder mehrere der genannten Parameter sich nicht wiederholend variiert werden, so daß einerseits eine Art
spezifische Abschreckung der Schädlinge durch die von dem Piezo-Wandler abgestrahlten Ultraschallsignale erfolgt,
andererseits aber einem Gewöhnungseffekt dieser Tiere wirksam abgeholfen ist.
Die den Piezo-Wandlern 13 speisenden Analogsignale, deren
Kurvenform dem Schalldruckverlauf entspricht, werden wie folgt erzeugt: Über den Eingabe/Ausgabebaustein 8 , der
von dem Bus 4 binäre Daten erhält, welche die Parameter der Ultraschallsignale bestimmen, wird der Digital-Analog-Umsetzer
9 für die Ultraschallfrequenz gespeist. Der Digital-Analog-Umsetzer gibt eine Analogspannung an den
variablen Frequenz-Oszillator 10 ab, welche der Tonhöhe entspricht, die von dem Wandler 13 abgestrahlt werden soll.
Die Amplitude der Schallsignale bzw. Pausen zwischen diesen werden durch den zweiten Digital-Analog-Umsetzer 13 bestimmt,
der in den Verstärker 11 zur Regelung des Verstärkungsfaktors entsprechend eingreift.
Mit einem Umschalter 16 für die Tonhöhe kann über den Eingabe/Ausgabebaustein 8 die Frequenz der abgestrahlten
Schallsignale so herabgesetzt werden, daß dies in dem hörbaren Bereich liegt.
Der Mikrocomputer wird durch eine Stromversorgungsquelle
mit einer stabilisierten Betriebsspannung von beispielsweise 5 V versorgt. Hierzu wird die Stromversorgungsquelle
in dem vorliegenden Anwendungsbeispiel an eine Fahrzeugbatterie angeklemmt, welche eine Spannung in dem Bereich
um 12 V abgibt.
Um trotz eventuell ungeschickter Handhabung des Anklemmens der Stromversorgungsquel le.\^an die Fahrzeugbatterie - oder
in anderen Anwendungsfällen an andere Energiequellen - den
Mikrocomputer zum ordnungsgemäßen Abarbeiten des Programms anzustellen, erhält der Mikrocomputer an seinem Reseteingang
17 einen so langen Reset-Impuls, daß nach Verstreichen des
Reset-Impulses keine Störimpulse von der Stromversorgungsquelle mehr zu erwarten sind. Hierzu werden sämtliche
Register des Mikrocomputers,insbesondere der Programmzähler
durch den bevorzugten Reset-Impuls auf 0 bzw. den Anfangszustand gestellt. Der Reset-Impuls der bevorzugten Länge
von 30 see wird in der Reset- und Pausenlogik 15 erzeugt.
Die Abgabe des Reset-Impulses wird durch den ersten Impuls der Betriebsspannung initiiert, nicht aber durch die nachfolgenden
Störsignale beeinflußt.
Dieser Ablauf ist in den Figuren 2a und 2b dargestellt. Die Betriebsspannung in Fig. 2a weist eine Reihe von Störimpulsen
auf. Der Reset-Impuls beginnt mit dem ersten Anstieg der Betriäosspannung zum Zeitpunkt tO und verläuft bis zu
dem Zeitpunkt t . Nach dem Auftreten des letzten Störimpulses der Betriebsspannung zum Zeitpunkt t verstreicht eine
genügend lange minimale Reset-Zeit, um den Mikrocomputer in den gewünschten Zustand zu bringen.
In anderen Anwendungsfällen, wenn sichergestellt ist, daß
die Betriebsspannung im Einschaltaugenblick stabil ansteht,
5 kann die Zeit bis zum Ende des Reset-Impulses (Reset-Freigabe)
normal kurz gehalten werden..
Während der Reset-Zeitdauer wird die Stromaufnahme des
Mikrocomputers herabgesetzt. 10
Der Mikrocomputer mit den geschilderten Eigenschaften zur
erfindungsgemäßen Ultra-Schallsignalerzeugung läßt sich auch durch andere, mehr oder weniger bevorzugte Strukturen
realisieren.
Claims (9)
1. Gerät zur Abschreckung von tierischen Schädlingen mittels Ultra-Schallsignalen, mit einem elektroakustischen Wandler,
insbesondere Pieζo-Ultraschallwandler,
dadurch gekennzeichnet, daß ein freiprogrammxerbarer Mikrocomputer (1) einschließlich
Bausteinen (8-12) zur elektronischen Schwingungserzeugung, die mit dem elektroakustischen Wandler (13)
in Verbindung stehen, so eingerichtet ist, daß zufallsbedingt zeitlich variierende Schallsignale generierbar
sind.
2. Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (1) einen Zufallsgenerator (7)
umfaßt, der sich ständig verändernde Parameter (Tonhöhe, Schalldruck und Intervalle zwischen Tonsignalen) von
Tonfolgen nicht wiederholend variiert.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl zur Steuerung der Parameter der Schall signale als auch zur Generierung der entsprechenden Töne
mindestens ein Mikrocomputer (1) vorgesehen ist.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mikrocomputer (1) und die Bausteine (8-12) in CMOS-Technologie ausgeführt sind.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mikrocomputer (1) und die mit ihm verbundenen
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Bausteine (8-12) zur elektronischen Schwingungserzeugung auf die Generierung von Signalen praktisch vollständig
im Ultraschallfrequenzbereich abgestimmt sind und daß der Mikrocomputer (1) in einen Betriebszustand willkürlich
umschaltbar (Umschalter 16) ist, indem die erzeugten Tonfolgen in einen für Menschen hörbaren
Schallbereich transponiert sind.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß eine extern, insbesondere an eine Fahrzeugbatterie anschließbare Stromversorgungsquelle (14) des Mikrocomputers
(1) außerdem mit einer Reset- und Pausenlogik (15) gekoppelt ist, die an einen Reset-Eingang (17) des
Mikrocomputers angeschlossen ist, und daß die Reset- und Pausenlogik zur Abgabe eines zumindest mehrere
Sekunden langen Resetimpulses an den Reset-Eingang nach Anschluß der Stromversorgungsquelle ausgebildet ist.
7. Gerät nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch eine Dimensionierung der Reset- und Pausenlogik (15), daß
die Dauer des Resetimpulses 30 see beträgt.
8. Anlage bestehend aus mehreren Geräten nach den Ansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Geräte zur Abgabe spezifischer Tonfolgen nicht
funktionell miteinander in Verbindung stehen.
9. Verwendung von Geräten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Geräte im Motorräumen von Fahrzeugen eingesetzt werden.
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DE3443568A DE3443568C2 (de) | 1983-11-29 | 1984-11-29 | Gerät zur Abschreckung von tierischen Schädlingen mittels Ultraschallsignalen |
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DE3443568A1 true DE3443568A1 (de) | 1985-06-05 |
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Legal Events
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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