JP2000197442A - 音場制御鳥獣撃退装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 砂場や飛行場に進入し、害を及ぼす鳥獣を
撃退する鳥獣撃退装置を提供する、 【構成】 主制御装置と、位相制御装置と、位相調整
アンプと発振器と、発音体からなる音場制御鳥獣撃退装
置

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、禁止区域に進入し害
を及ぼす鳥獣を撃退する、撃退装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、犬猫の禁止区域への侵入を防止す
るために特開平８−１７３００９が提案されているが、
これらは禁止区域に対して土壌切削等の工事を必要とし
又、実開平７−３０８７のように検出器からの検出信号
により高周波などを発射し犬猫の侵入を防止するものに
ついては、目標物を追尾する機能はなかった、音響信号
によるものについて既存の装置では目標を捕らえる機能
が無く、広範囲に音響信号を発射せざるをえず侵入防止
のため信号出力を過大にせざるをえなかった、これは禁
止区域外へも影響を与えるものであった、又、カラスな
ど上空より飛来するものにあっては、飛来接近中に撃退
する機能を持つものはなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】禁止区域に進入する鳥
獣に対して、彼らのもっとも敏感な可聴周波数域の音波
又は超音波を、彼らがもっとも嫌う変調方法により選択
的に浴びせ撃退する事を目的とするが、その音波又は超
音波の音源を複数とし位相制御及び遅延時間制御を行い
彼らの位置にその音響信号の最大振幅を合わせ、この時
該位置に発生する音場強度を信号源数の累乗とし、もっ
て最大の不快感を彼らに与え、彼らが禁止区域を脱する
までその音場により追跡する事により該区域への侵入時
間を最小とする、これは、進入した鳥獣位置のみに強力
な音場を発生させ鳥獣の移動に伴いこれを追跡し、彼ら
が禁止区域を脱するまでその操作を続け、目的を達成す
るものである、目標位置座標以外にあっては個々の音源
単位の音波強度であるため害はない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】禁止区域に進入した鳥獣
に対して、センサから与えられる目標位置座標に、各々
の音源から発せられる音波又は超音波の位相を目標位置
座標に合わせて最大の定在波を含む音場を発生させるべ
く各々の音源に与える電気信号の位相及び遅延時間を調
整し、目標位置座標の移動に伴いこれを追跡するべく、
音場位置を制御する、又同様の原理に更に音源の方向を
目標位置座標に正対するべく制御しさらに強力な音場を
目標位置座標に発生させる、

【０００５】発明を図１を用いて説明する、図１は禁止
区域（２０）を２次元（平面）に想定したもので制御す
る発音体は（１２）、（１３）、（１４）の３基であ
る、

【０００６】主制御装置（１）は外部に取り付けられる
カメラなどのセンサが出力する目標物座標データ（２）
が示すＸ座標値とＹ座標値から、固定設置されている各
発音体と目標物の距離を計算し位相制御装置（１５）に
発音体（１２）、（１３）、（１４）から目標物までの
距離を各々与え、これは連続的に行われ、同時に発振器
（１６）に対して発振開始指示を与える、位相制御装置
（１５）は主制御装置（１）から与えられた発音体から
目標物までの各々の距離に応じた位相制御信号及び出力
遅延時間を発音体（１２）に対しては位相調整アンプ
（１７）に、発音体（１３）に対しては位相調整アンプ
（１８）に、発音体（１４）に対しては位相調整アンプ
（１９）に与える、この位相制御信号及び出力遅延時間
は各発音体から目標物までの距離に於いて、発振器（１
６）から与えられた音響信号波形が目標物の位置で最大
音圧となる制御を各位相制御アンプに与えるもので位相
制御装置（１５）内で演算されるが、主制御装置（１）
から与えられる各発音体から目標物までの距離及び、常
温空気中での音波速度に外気温度、外気湿度、空気密
度、風速、風向と、音響信号周波数を関数として与え計
算された値を使用するものである、前記したように主制
御装置（１）から与えられる発音体から目標物までの各
々の距離は目標物の移動に伴い時々刻々と変化するの
で、与えられる発音体（１２）、（１３）、（１４）か
ら目標物までの距離も連続的に変化する、よって該位相
制御信号及び出力遅延時間も新たに位相制御装置（１
５）が前記の内容で演算し各位相調整アンプに与える、
この事により目標位置座標に発生する音場は目標物の移
動に伴い追随し照準する、

【０００７】図２は発音体（１２）、（１３）、（１
４）に狭指向特性を持たせ、各々の発音体に方向制御モ
ータを取り付けたもので、目標位置座標に発生する音場
をさらに強める事ができる、以下にその動作を説明す
る、主制御装置（１）は外部に取り付けられるカメラな
どのセンサが出力する目標物座標データ（２）が示すＸ
座標値とＹ座標値から、発音体（１２）、（１３）、
（１４）を目標物座標に対向させるモータ（６）、
（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）の作動量
を計算しモータドライバ（３）、（４）、（５）に各々
のモータの作動量を与える、発音体（１２）、（１
３）、（１４）は各々に取り付けられるモータ回転軸に
より方向自在に制御されるので各発音体は該各モータの
作動により目標物に正対する、前記したように連続的に
与えられる目標物座標データ（２）が示すＸ座標値とＹ
座標値が変化した時、すなわち目標物が移動した時、主
制御装置（１）は各々の座標値の差分を計算しその値を
モータドライバ（３）、（４）、（５）に与える、この
動作は目標物が禁止区域から退去するまで行われる、従
って発音体（１２）、（１３）、（１４）は常に目標物
に対向する位置に方向を制御される、発音体から発射さ
れる音波又は超音波の最大音圧は指向性中心部であり且
つ、発音体に正対した方向にあるので発音体（１２）、
（１３）、（１４）は常に目標物に対して最大音圧を与
える位置にある、

【０００８】

【作用】図１に示す本発明の作用を、図３、図４、図５
を用いて説明する、説明の為図１発振器（１６）の発振
波形はインパルスとする、図１位相調整アンプ（１
７）、（１８）、（１９）が位相制御及び遅延時間制御
を行っていないと、図３発音体（１２）の時間ｔに於け
る発振音波進行距離（２４）は発音体（１２）の発振音
波位置（２１）となり、発音体（１３）の時間ｔに於け
る発振音波進行距離（２４）は発音体（１３）の発振音
波位置（２２）となり、発音体（１４）の時間ｔに於け
る発振音波進行距離（２４）は発音体（１４）の発振音
波位置（２３）となる、この事は禁止区域（２０）内に
於いて各発音体が発振するインパルスは１点に照準して
いない、

【０００９】図４は、目標物体（２７）が禁止区域（２
０）に進入し目標物座標データ（２）が主制御装置
（１）に与えられ、前記した演算が行われ、発音体（１
２）が発振するインパルスはｔ１なる遅延時間が与えら
れ、時間ｔ１に於ける発振音波進行距離（２８）をもっ
て発音体（１２）の発振音波位置（２１）となる、又、
発音体（１３）が発振するインパルスはｔ２なる遅延時
間が与えられ、時間ｔ２に於ける発振音波進行距離（２
９）をもって発音体（１３）の発振音波位置（２２）と
なる、又、発音体（１４）が発振するインパルスはｔ３
なる遅延時間が与えられ、時間ｔ３に於ける発振音波進
行距離（３０）をもって発音体（１４）の発振音波位置
（２３）となる、各々異なる遅延時間ｔ１、ｔ２、ｔ３
をもって各発音体から発振されたインパルスは図４に示
すように目標物体（２７）の座標に照準し、そこに最大
音場（３５）が発生しその値はその座標における各イン
パルスの累乗となる、

【００１０】図５は禁止区域（２０）に進入した目標物
体（２７）が図４に示す位置から別の場所に移動した図
である、主制御装置（１）に与えられる目標物座標デー
タ（２）は目標物体（２７）の移動に伴い連続的に新た
な座標となるので図５に於ける主制御装置（１）で行わ
れる前記した演算は異なる値を示し、それを受けて位相
制御装置（１５）は新たな位相制御、遅延時間制御を行
ったインパルス波形を各発音体に与える、発音体（１
２）が発振するインパルスはｔ４なる遅延時間が与えら
れ、時間ｔ４に於ける発振音波進行距離（３１）をもっ
て発音体（１２）の発振音波位置（２１）となる、又、
発音体（１３）が発振するインパルスはｔ５なる遅延時
間が与えられ、時間ｔ５に於ける発振音波進行距離（３
２）をもって発音体（１３）の発振音波位置（２２）と
なる、又、発音体（１４）が発振するインパルスはｔ６
なる遅延時間が与えられ、時間ｔ６に於ける発振音波進
行距離（３３）をもって発音体（１４）の発振音波位置
（２３）となる、各々異なる遅延時間ｔ４、ｔ５、ｔ６
をもって各発音体から発振されたインパルスは図５に示
すように目標物体（２７）の座標に再び照準し、そこに
最大音場（３５）が発生しその値はその座標における各
インパルスの累乗となる、この図１の機能を示す図４か
ら図５にいたる操作はすなわち追跡操作であり、目標物
（２７）が禁止区域（２０）を徘徊する間行われもので
ある、

【００１１】図２に示す本発明の作用を、図６、図７、
図８を用いて説明する、図２における発音体（１２）、
（１３）、（１４）は狭指向性を持ち、各発音体には方
向制御モータが取り付けられこれはモータ回転軸により
方向自在に制御する事ができる、説明の為図２発振器
（１６）の発振波形はインパルスとする、図２主制御装
置（１）がモータドライバ（３）、（４）、（５）と位
相制御装置（１５）を制御していない時、発振器（１
６）から発振されたインパルスは、無制御となっている
位相調整アンプ（１７）、（１８）、（１９）を通過
し、図６発音体（１２）、（１３）、（１４）から発振
されるが、発音体（１２）の時間ｔに於ける発振音波進
行距離（２４）は発音体（１２）の発振音波位置（２
１）となり、発音体（１３）の時間ｔに於ける発振音波
進行距離（２４）は発音体（１３）の発振音波位置（２
２）となり、発音体（１４）の時間ｔに於ける発振音波
進行距離（２４）は発音体（１４）の発振音波位置（２
３）となる、この事は禁止区域（２０）内に於いて各発
音体が発振するインパルスは１点に照準していない、

【００１２】図４は、目標物体（２７）が禁止区域（２
０）に進入し目標物座標データ（２）が主制御装置
（１）に与えられ、前記した演算が行われ、モータドラ
イバ（３）、（４）、（５）に各発音体が目標座標に正
対する値が与えられ、従って発音体（１２）、（１
３）、（１４）は目標物に正対している、また位相制御
装置（１５）には各発音体が目標物（２７）に正対した
距離が与えられ、よって発音体（１２）が発振するイン
パルスはｔ１なる遅延時間が与えられ、時間ｔ１に於け
る発振音波進行距離（２８）をもって発音体（１２）の
発振音波位置（２１）となる、又、発音体（１３）が発
振するインパルスはｔ２なる遅延時間が与えられ、時間
ｔ２に於ける発振音波進行距離（２９）をもって発音体
（１３）の発振音波位置（２２）となる、又、発音体
（１４）が発振するインパルスはｔ３なる遅延時間が与
えられ、時間ｔ３に於ける発振音波進行距離（３０）を
もって発音体（１４）の発振音波位置（２３）となる、
各々異なる遅延時間ｔ１、ｔ２、ｔ３をもって各発音体
から発振されたインパルスは図７に示すように目標物体
（２７）の座標に照準し、そこに最大音場（３５）が発
生しその値はその座標における各インパルスの累乗とな
るが、発音体は狭指向性でありしかも各発音体は目標物
（２７）に正対しているので目標物（２７）に指向性中
心部の音圧が加わり図１に示す方式よりもさらに強力な
音場が発生する、

【００１３】図８は禁止区域（２０）に進入した目標物
体（２７）が図７に示す位置から別の場所に移動した図
である、主制御装置（１）に与えられる目標物座標デー
タ（２）は目標物体（２７）の移動に伴い連続的に新た
な座標となるので図８に於ける主制御装置（１）で行わ
れる前記した演算は異なる値を示し、モータドライバ
（３）、（４）、（５）に各発音体が目標座標に新たな
る正対する値が与えられ、従って発音体（１２）、（１
３）、（１４）は目標物に新たな座標で正対している、
また位相制御装置（１５）には各発音体が目標物体（２
７）に正対した新たな距離が与えられ、よってそれを受
けて位相制御装置（１５）は新たな位相制御、遅延時間
制御を行ったインパルス波形を各発音体に与える、発音
体（１２）が発振するインパルスはｔ４なる遅延時間が
与えられ、時間ｔ４に於ける発振音波進行距離（３１）
をもって発音体（１２）の発振音波位置（２１）とな
る、又、発音体（１３）が発振するインパルスはｔ５な
る遅延時間が与えられ、時間ｔ５に於ける発振音波進行
距離（３２）をもって発音体（１３）の発振音波位置
（２２）となる、又、発音体（１４）が発振するインパ
ルスはｔ６なる遅延時間が与えられ、時間ｔ６に於ける
発振音波進行距離（３３）をもって発音体（１４）の発
振音波位置（２３）となる、各々異なる遅延時間ｔ４、
ｔ５、ｔ６をもって各発音体から発振されたインパルス
は図８に示すように目標物体（２７）の座標に再び照準
し、そこに最大音場（３５）が発生しその値はその座標
における各インパルスの累乗となるが、発音体は狭指向
性でありしかも各発音体は目標物体（２７）に正対して
いるので目標物体（２７）に指向性中心部の音圧が加わ
り図１に示す方式よりもさらに強力な音場が発生する、
この図２の機能を示す図７から図８にいたる操作はすな
わち追跡操作であり、目標物体（２７）が禁止区域（２
０）を徘徊する間行われものである、

【００１４】もちろん図１、図２に示す発音体数は３基
としたが、禁止区域（２０）の広さ、次元、目標物体
（２７）の属性に応じて増減する事により効果は増す、
また目標物体（２７）に音場の照準を合わせる時に、そ
の進行を阻止する場合に照準を目標物体（２７）の進行
方向前方に合わせ、また追い立てる場合は目標物体（２
７）の進行方向後部に合わせる事により禁止区域（２
０）内での徘徊時間を短縮する事ができるものである、

【００１５】

【実施例】図９は本発明による実施例で、図１による制
御構成とし、目標物座標データをＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座
標としたもので、従って禁止区域は３次元禁止区域（２
５）となる、発音体支え柱（３４）は３次元空間に照準
容易にするため各々異なる高さで各発音体を支えまた、
各発音体から禁止区域立方体重心までの距離（３６）も
各々異なる距離に設定しており、この各々異なる高さ及
び距離は各発音体が発振する音響信号のうち最も低い周
波数の波長以上にその差を設定されている、今該３次元
禁止区域（２５）に飛行目標物体（２６）が飛来接近し
た時、主制御装置（１）に与えられる目標物座標データ
（２）はＸ、Ｙ、Ｚ座標であるが発音体（１２）、（１
３）、（１４）から飛行目標物体（２６）までの距離は
主制御装置（１）内での演算により一意的に求まる、主
制御装置（１）から位相制御装置（１５）に与えられる
各発音体から飛行目標物体（２６）までの距離データは
前述した内容と変わらず、各発音体から発振するインパ
ルスは前述と同様に発せられる、図９では飛行目標物体
（２６）に照準している各々の発音体の発振音波位置
（２１）、（２２）、（２３）は図の簡単のために１次
元で描画されているが音波は放射状に広がるので球面を
構成している、従って各々高さの異なる発音体支え柱
（３４）に支えられ且つ各々異なる発音体から各禁止区
域立方体重心までの距離（３６）により飛行目標物体
（２６）が３次元禁止区域（２５）内のどこにあって
も、各発音体から発せられるインパルス音波が生成する
該球面は各々の球面が同時に交差する点を有しすなわち
照準し、ここに最大音場（３５）が発生し飛行目標物体
（２６）に打撃を与える事ができる、前述のように飛行
目標物体（２６）の目標物座標データ（２）は連続的に
与えられるから該音場は飛行目標物体（２６）の移動に
伴い照準し最大音場（３５）をもって打撃を与え続ける
事ができるものである、

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように本発明による音場制御
鳥獣撃退装置は、砂場などでは禁止区域を２次元とし犬
や猫の侵入を排除し公衆衛生を確保し、カラスなどの害
が発生するごみ箱や、飛行場などでは禁止区域を３次元
としてこれらの侵入を排除し、公衆衛生を確保し又飛行
機の航行安全を確保する事ができ、さらに音場が照準す
る以外の場所では個々の発音体の音圧で音響信号が拡散
するので、２次被害を最小にとどめる事ができるもので
ある。

【００１５】

【図面の簡単な説明】

【図１】 音場制御鳥獣撃退装置構成システム図

【図２】 音場制御鳥獣撃退装置発音体可動型構成
システム図

【図３】 音場制御がなされていない発振音波位置
概念図

【図４】 侵入目標物にインパルスが照準され最大
音場が発生している概念図

【図５】 移動した侵入目標物にインパルスが照準
され最大音場が発生している概念図

【図６】 音場制御がなされていない発振音波位置
概念図

【図７】 侵入目標物にインパルスが照準され、発
音体が侵入目標物に正対し最大音場が発生している概念
図

【図８】 移動した侵入目標物にインパルスが照準
され、発音体が侵入目標物に正対し最大音場が発生して
いる概念図

【図９】 ３次元に設定された禁止区域に進入した
飛行目標物体にインパルスが照準され最大音場が発生し
ている概念図

【符号の説明】

（１） 主制御装置 （２） 目標物座標データ （３） モータドライバ （４） モータドライバ （５） モータドライバ （６） モータ （７） モータ （８） モータ （９） モータ （１０） モータ （１１） モータ （１２） 発音体 （１３） 発音体 （１４） 発音体 （１５） 位相制御装置 （１６） 発振器 （１７） 位相調整アンプ （１８） 位相調整アンプ （１９） 位相調整アンプ （２０） 禁止区域 （２１） 発音体（１２）の発振音波位置 （２２） 発音体（１３）の発振音波位置 （２３） 発音体（１４）の発振音波位置 （２４） 時間ｔに於ける発振音波進行距離 （２５） ３次元禁止区域 （２６） 飛行目標物体 （２７） 目標物体 （２８） 時間ｔ１に於ける発振音波進行距離 （２９） 時間ｔ２に於ける発振音波進行距離 （３０） 時間ｔ３に於ける発振音波進行距離 （３１） 時間ｔ４に於ける発振音波進行距離 （３２） 時間ｔ５に於ける発振音波進行距離 （３３） 時間ｔ６に於ける発振音波進行距離 （３４） 発音体支え柱 （３５） 最大音場 （３６） 発音体から禁止区域立方体重心までの距離

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標位置座標に２基以上の音源の音
   響信号の位相が相乗するべく各音源から発せられる音響
   信号の位相制御と遅延時間制御を行い、目標位置座標に
   該音響信号の音圧最大値を集合しよって目標位置座標に
   最大の音場を発生し、音響信号の位相制御と遅延時間制
   御を目標位置座標の変化に伴い連続に追尾し、該音場を
   目標位置座標に照準する音場制御鳥獣撃退装置。