JP2007306818A - 動物威嚇装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動物に対して効果的に威嚇を行なうことが可能な動物威嚇装置を提供すること。
【解決手段】動物の存在及び位置を認識する動物認識手段と、動物に対する威嚇を行なう威嚇手段２０と、動物認識手段により認識された動物の位置に向けて威嚇を行なうように、威嚇手段２０を制御する制御手段３０と、を備えることを特徴とする、動物威嚇装置１。なお、本装置は、退避行動判定手段３６により動物の退避行動が判定されたときに、威嚇を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、動物や鳥などを威嚇する動物威嚇装置に関する。

従来、建物や田畑、車両、飛行機等に対して野生動物が及ぼす被害を軽減するため、野生動物の接近を妨害する又は野生動物を駆逐すべく、種々の手法が試みられている。例えば、発光物や薬剤を用いる手法が想到されるところである。しかしながら、発光物を用いる手法では、野生動物の慣れにより効果が逓減する問題や、視覚的に好ましくない等の問題が生じ、薬剤を用いる手法では、野生動物が耐性を取得して効果が逓減する問題や、環境保全の点で好ましくない等の問題が生じる。

そこで、超音波を発することにより野生動物の接近を妨害する手法が、効果の持続性、及び環境保全の点で好適であると考えられる。こうした手法を用いた装置の一例として、特許文献１に記載の装置が知られている。この装置では、所定の周波数を有する電力を超音波に変換する変換器を有し、この変換器が発する超音波を、中空管や薄板等を用いて周囲に拡散している。

また、同様の手法を用いた装置の他の例として、特許文献２に記載の装置が知られている。この装置では、２つの電気的パルスを発生させる電気的機構を備え、変換器を用いて上記電気的パルスを超音波に変換することにより、周囲の動物に対してサイレンの超音波の震音効果を及ぼし、退散せしめることが可能であるとしている。
特開２００２−１７１８９３号公報 特開平６−２２３２８５号公報

しかしながら、上記従来のいずれの装置においても、動物の位置を認識して、これに向けて超音波を発することについての考慮がなされていない。このため、動物に対して効果的に威嚇を行なうことができない場合が生じる。

また、動物の存在を認識した場合にのみ作動するような構成となっていないため、連続的、又は間欠的に威嚇を行なう必要が生じ、装置による電力消費が比較的大きいものとなる。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、動物に対して効果的に威嚇を行なうことが可能な動物威嚇装置を提供することを、主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、動物の存在及び位置を認識する動物認識手段と、動物に対する威嚇を行なう手段であって、威嚇方向を変更可能な威嚇手段と、動物認識手段により認識された動物の位置に向けて威嚇を行なうように、威嚇手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするものである。

この本発明の一態様によれば、動物認識手段により認識された動物の位置に向けて威嚇を行なうから、接近する動物に対して効果的に威嚇を行なうことができる。

また、本発明の一態様は、好ましくは、動物認識手段により認識された動物が、人間及び家畜を除いた特定の動物であるか否かを推定する推定手段を備え、制御手段は、動物認識手段により認識された動物が特定の動物であると推定手段により推定された場合に威嚇を行なうように、威嚇手段を制御する手段である。この場合、動物認識手段は、例えば、周辺物体を撮像する撮像手段を含み、撮像手段により撮像された物体を動物として認識する手段であり、推定手段は、撮像手段の撮像画像から把握される、動物として認識された物体の大きさに基づいて、動物認識手段により認識された動物が特定の動物か否かを推定する手段である。また、動物認識手段は、例えば、周辺物体の発する熱量を検出する熱量検出手段を含み、熱量検出手段により検出される熱量に基づいて動物を認識する手段であり、推定手段は、動物として認識された物体の発する熱量に基づいて、動物認識手段により認識された動物が特定の動物か否かを推定する手段である。

また、本発明の一態様は、好ましくは、動物が退避行動を行なったか否かを判定する退避行動判定手段を更に備え、制御手段は、動物認識手段により認識された動物が退避行動を行なったことが退避行動判定手段により検知されたときに、威嚇を停止するように威嚇手段を制御する手段である。

また、本発明の一態様において、威嚇手段は、好ましくは、超音波を発することにより威嚇を行なう手段であり、この場合、更に好ましくは、制御手段は、動物認識手段の認識結果に基づいて、周波数帯域を切り替えて超音波を出力するように威嚇手段を制御する手段である。

また、本発明の一態様は、好ましくは、車両に搭載される。

本発明によれば、動物に対して効果的に威嚇を行なうことが可能な動物威嚇装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

以下、図１〜３を用いて、本発明に係る動物威嚇装置の一実施例について説明する。図１は、本発明の一実施例に係る、車両に搭載された動物威嚇装置１の全体構成の一例を示す図である。動物威嚇装置１は、主要な構成として、動物認識用センサー１０Ａ〜１０Ｆと、超音波発信装置２０と、動物威嚇装置用電子制御ユニット（以下、動物威嚇装置用ＥＣＵと称する）３０と、を備える。なお、動物威嚇装置１は、車載バッテリーからの電力を用いて作動し、作動信号及び停止信号は車両側から入力される（例えば、ナビゲーション装置の入力用機器になされた入力操作によって指示される）。

動物認識用センサー１０Ａ〜１０Ｆは、それぞれ、例えば、光学レンズ及びＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を利用して車両周辺を撮像するカメラセンサーと、周辺物体が発する熱量をその方位と共に検出する赤外線センサーとの組み合わせとして構成される。なお、動物認識用センサーは、カメラセンサーと赤外線センサーのうちいずれか一方のセンサーのみにより構成されてもよいし、別の種類のセンサーを用いても構わない。

動物認識用センサー１０Ａは、例えば、車両の屋根に配設され、車両の上方を検出範囲とする。動物認識用センサー１０Ｂは、例えば、車両のフロントウインドシールド上部に配設され、車両の前方を検出範囲とする。なお、本センサーのうち赤外線センサーはフロントグリル内側部等に配設されてもよい。動物認識用センサー１０Ｃは、例えば、車両のナンバープレート周辺に配設され、車両の後方を検出範囲とする。動物認識用センサー１０Ｄ、１０Ｅは、例えば、車両の左右ドアミラー付近に配設され、車両の左右方向を検出範囲とする。動物認識用センサー１０Ｆは、例えば、車両のシャーシ部に配設され、車両の下方（すなわち地面と車両の間）を検出範囲とする。以下、動物認識用センサー１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆの検出範囲を、それぞれ、検出範囲１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆと表記して説明及び図示する。

このように各動物認識用センサーを配設することにより、車両付近のあらゆる方向に存在する動物を速やかに検出することができる。なお、動物認識用センサー１０Ａ〜１０Ｆの検出データは、動物威嚇装置用ＥＣＵ３０に送信されて、後述する如く動物認識に用いられる。

超音波発信装置２０は、例えば、所定の周波数の電力を発生させる電気回路２２、及び、当該電気回路からの電力を超音波に変換する複数の変換器（トランスデューサー）２４Ａ〜２４Ｆから構成される。また、各変換器は各動物認識用センサーに対応して取り付けられており、対応する動物認識用センサーの検出範囲に応じた所定の範囲で設置角度を変更可能に保持されると共に、設置角度を調節するためのアクチュエーターが並設されている。従って、各変換器は、上記所定の範囲内で指定された任意の向きに対して超音波を発することが可能である。例えば、変換器２４Ａは、動物認識用センサー１０Ａの検出範囲１０ａに略合致する範囲内で、任意の向きに超音波を発することができる。同様に、変換器２４Ｂは動物認識用センサー１０Ｂの検出範囲１０ｂに略合致する範囲内で、変換器２４Ｃは動物認識用センサー１０Ｃの検出範囲１０ｃに略合致する範囲内で、変換器２４Ｄは動物認識用センサー１０Ｄの検出範囲１０ｄに略合致する範囲内で、変換器２４Ｅは動物認識用センサー１０Ｅの検出範囲１０ｅに略合致する範囲内で、変換器２４Ｆは動物認識用センサー１０Ｆの検出範囲１０ｆに略合致する範囲内で、それぞれ任意の向きに超音波を発することができる。

図２は、各動物認識用センサーの車両上の配置及びその検出範囲１０ａ〜１０ｆ（上記の如く各変換器の発信可能範囲と略合致する）と、各変換器の配置の一例を示す図である。図２（Ａ）は車両を上方から見た図であり、図２（Ｂ）は車両を側方から見た図である。図中、白丸が各動物認識用センサーを、黒丸が各変換器を、それぞれ表す。

なお、威嚇手段としての超音波発信装置２０は、人間の視覚や聴覚を刺激しないため、動物に対してのみ威嚇効果を生じるという優位性を有する。

動物威嚇装置用ＥＣＵ３０は、例えば、ＣＰＵを中心としてＲＯＭやＲＡＭ等が図示しないバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他、通信ポートやタイマー、カウンター等を備える。また、動物威嚇装置用ＥＣＵ３０は、こうしたハードウエアを用いて実現される主要な機能ブロックとして、作動・停止制御部３２と、動物認識部３４と、退避行動判定部３６と、超音波発信装置制御部３８と、を備える。

作動・停止制御部３２は、車両から入力される作動信号及び停止信号に基づいて、装置全体の作動及び停止を制御する。具体的には、各動物認識用センサー及び超音波発生装置制御部３８に対して指示信号を送信することにより、各動物認識用センサー及び超音波発生装置２０が作動及び停止される。動物威嚇装置１は車載バッテリーからの電力を用いて作動するため、例えば車載バッテリーの充電量が十分でない場合には本装置の機能を停止して、車載バッテリーの過放電を防止することができる。

動物認識部３４は、各動物認識用センサーからの検出データを用いて、動物の存在及び位置を認識する。なお、以下の説明において、当該車両は停止しているものとする。車両が移動している場合は、車速に応じた補正等が必要となるが、これについての説明は省略する。

まず、各動物認識用センサーが備えるカメラセンサーからの検出データを利用して動物を認識する手法について説明する。この場合、カメラセンサーの撮像画像において所定範囲内の大きさを有する移動物体（例えば、微小時間の前後で位置が変動している物体）を動物であると認識する。これは、所定範囲よりも大きいものは車両等と認識し、小さいものはノイズ等であると認識するためである。また、本実施例の場合、さらに上記所定範囲内で大きさに関する閾値を設定し、閾値以下の大きさの移動物体を、威嚇の対象となる特定の動物（人間及び家畜を除いた動物）であると認識する。本装置が対象とする動物は、鳥類や小〜中サイズの動物（ネズミや猫等）が主であり、所定の大きさ以下のものに限定することによって、人間や家畜（牛や馬等）に向けて威嚇を行なってしまうことを抑制することができる。

なお、移動物体の大きさを正確に認識するために、各動物認識用センサーが備えるカメラセンサーは、それぞれステレオカメラ（２以上のカメラの組み合わせ）であることが好ましい。そして、特定の動物であると認識した移動物体の撮像画像中に占める位置から、当該物体の車両に対する位置（方位及び距離）を認識する。

次に、各動物認識用センサーが備える赤外線センサーからの検出データを利用して動物を認識する手法について説明する。この場合、例えば、所定熱量以上の熱量を発する物体を動物であると認識する。さらに、カメラセンサーの場合と同様、熱量に関する閾値（上記所定熱量より大きい値である）を設定し、閾値以下の熱量を発する物体を、特定の動物であると認識する。そして、特定の動物であると認識した物体の検出角度から、当該物体の車両に対する位置（方位）を認識する。

なお、動物認識部３４では、カメラセンサーからの検出データを利用した動物認識結果と、赤外線センサーからの検出データを利用した動物認識結果と、が一致した場合にのみ当該動物の存在を認識するものとしてもよいし、いずれか一方の検出データを用いて動物の存在を認識してもよい。

退避行動判定部３６は、動物認識部３４において存在及び位置が認識された特定の動物に対して後述する如く超音波による威嚇が行なわれた後、撮像画像及び／又は熱量データに基づいて当該特定の動物を経過観察し、退避行動を行なったか否かを判定する。この判定は、例えば、カメラセンサーの検出データから当該特定の動物と車両との距離が拡大していることが検出されたことをもって行なってもよいし、赤外線センサーの検出データにおいて熱量が漸減している（動物が遠ざかるのに従って、検知する熱量は減少する）ことをもって行なってもよい。本機能によって、過剰に威嚇を行なうことにより対象動物を混乱させ、不測の事態を生じせしめることを防止している。また、不必要な威嚇を抑制することにより、電力消費等を低減することもできる。

超音波発信装置制御部３８は、動物認識部３４により特定の動物が認識されると、当該認識された特定の動物に向けて超音波による威嚇を行なう。具体的な一例として、動物認識用センサー１０Ｃにより車両後方の動物が認識されると、電気回路２２を駆動すると共に、特定の動物の位置に向けて超音波を発するように変換器２４Ｃに並設されたアクチュエーターに指示してその設置角度を調節し、電気回路２２と変換器２４Ｃを通電させる。もとより、その他の動物認識用センサーにより特定の動物が認識された場合にも、対応する変圧器に対して同様の制御がなされる。その後、当該特定の動物が退避行動を行なったと退避行動判定部３６において判定されたときに、威嚇を停止する。

このように、動物認識部３４において認識された特定の動物に向けて威嚇を行なうから、向きを特定せずに（例えば、拡散的に）威嚇を行なう装置に比して、効果的に威嚇を行なうことができる。特に、車両の上空や下方に対しては、向きを特定せずに威嚇を行なっても、車両の存在により超音波が反射又は回折し、対象物に超音波が十分に到達しない場合が想定される。

なお、この際に、動物の種類によって電気回路２２が発生させる電力の周波数を切替えると、より好適である。この場合、動物の種類は、鳥類か動物か（いずれのセンサーにより認識したかによって判断できる）、或いは、大きさや熱量によって判断することが可能である。動物の種類によって嫌悪する周波数帯域が異なるからである。

以下、動物威嚇装置１が動物に対する威嚇を行なう際の動作について説明する。図３は、動物威嚇装置用ＥＣＵ３０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。なお、本フローは、車両側から作動信号が入力されてから停止信号が入力されるまでの間、繰り返し実行される。また、各動物認識用センサーから動物威嚇装置用ＥＣＵ３０に対して、検出データが繰り返し入力されていることを前提とする。また、各動物認識用センサーに対応して、複数のフローが独立且つ平行して行なわれてもよい。

まず、動物威嚇装置用ＥＣＵ３０は、動物認識部３４において特定の動物が認識されたか否かを判定する（Ｓ１００）。特定の動物が認識されない場合は、本ステップの処理を繰り返し実行する。

特定の動物が認識された場合は、特定の動物を認識した動物認識用センサーに対応する変換器を選択すると共に、動物認識部３４において把握された特定の動物の位置に応じて当該変換器の設置角度を決定し（Ｓ１１０）、当該特定の動物に向けて超音波を発するように超音波発信装置２０に指示する（Ｓ１２０）。

その後、退避行動判定部３６において当該特定の動物が退避行動を行なったか否かを判定し（Ｓ１３０）、退避行動を行なったと判定された場合は、超音波の発信を停止するように超音波発信装置２０に指示し（Ｓ１４０）、本フローの１ルーチンを終了する。

また、退避行動を行なったと判定されない場合であっても、時間の経過に応じて超音波発信を停止してもよい。

このように、本実施例の動物威嚇装置１によれば、動物認識部３４により認識された特定の動物に向けて超音波による威嚇を行なうから、効果的な威嚇を行なうことができる。また、これにより、人間や家畜に対して不必要な威嚇が行なわれることを防止することもできる。さらに、不必要な威嚇が行なわれないため、余分な電力消費を抑制することができる。

また、本実施例は車両に搭載されたものであるから、特定の動物が車両に接近することを防止することにより、車両上方の鳥類による糞害や、車両の発進時に車両下方の小動物を巻き込む等の不都合を効果的に防止することができる。もとより、車両に接近する動物との接触事故を防止することができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、本発明の動物威嚇装置１は、車両に搭載されて好適なものであるが、必ずしも車両に搭載されるものに限定されない。例えば、施設の周囲や上空から接近する動物を威嚇するものとしても、同様の効果を奏するものである。

また、動物認識用センサーの検出範囲や変換器の配置についても、上記実施例のものに限られず、任意に設計変更してよい。例えば、各変換器は角度調節のためのアクチュエーターを備えないものとしても構わない。また、必ずしも、動物認識用センサーと変換器が対応していることを要しない。

また、動物認識部３４における、特定の動物か否かの判定は省略しても構わない。

また、超音波発信以外の方法により威嚇を行なうものとしてもよい。

本発明は、少なくとも動物を威嚇する装置に利用できる。車両に搭載された場合、搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。

本発明の一実施例に係る、車両に搭載された動物威嚇装置１の全体構成の一例を示す図である。 各動物認識用センサーの車両上の配置及びその検出範囲と、各変換器の配置の一例を示す図である。 動物威嚇装置用ＥＣＵ３０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 動物威嚇装置
１０Ａ、１０Ｂ，１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ 動物認識用センサー
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ 検出範囲
２０ 超音波発信装置
２２ 電気回路
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ、２４Ｅ、２４Ｆ 変換器
３０ 動物威嚇装置用電子制御ユニット
３２ 作動・停止制御部
３４ 動物認識部
３６ 退避行動判定部
３８ 超音波発信装置制御部

Claims (8)

1. 動物の存在及び位置を認識する動物認識手段と、
   動物に対する威嚇を行なう手段であって、威嚇方向を変更可能な威嚇手段と、
   前記動物認識手段により認識された動物の位置に向けて威嚇を行なうように、前記威嚇手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする、動物威嚇装置。
2. 請求項１に記載の動物威嚇装置であって、
   前記動物認識手段により認識された動物が、人間及び家畜を除いた特定の動物であるか否かを推定する推定手段を備え、
   前記制御手段は、前記動物認識手段により認識された動物が前記特定の動物であると前記推定手段により推定された場合に威嚇を行なうように、前記威嚇手段を制御する手段である、動物威嚇装置。
3. 請求項２に記載の動物威嚇装置であって、
   前記動物認識手段は、周辺物体を撮像する撮像手段を含み、該撮像手段により撮像された物体を動物として認識する手段であり、
   前記推定手段は、該撮像手段の撮像画像から把握される、前記動物として認識された物体の大きさに基づいて、前記動物認識手段により認識された動物が前記特定の動物か否かを推定する手段である、動物威嚇装置。
4. 請求項２又は３に記載の動物威嚇装置であって、
   前記動物認識手段は、周辺物体の発する熱量を検出する熱量検出手段を含み、該熱量検出手段により検出される熱量に基づいて動物を認識する手段であり、
   前記推定手段は、前記動物として認識された物体の発する熱量に基づいて、前記動物認識手段により認識された動物が前記特定の動物か否かを推定する手段である、動物威嚇装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の動物威嚇装置であって、
   動物が退避行動を行なったか否かを判定する退避行動判定手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記動物認識手段により認識された動物が退避行動を行なったことが前記退避行動判定手段により検知されたときに、威嚇を停止するように前記威嚇手段を制御する手段である、動物威嚇装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の動物威嚇装置であって、
   前記威嚇手段は、超音波を発することにより威嚇を行なう手段である、動物威嚇装置。
7. 請求項６に記載の動物威嚇装置であって、
   前記制御手段は、前記動物認識手段の認識結果に基づいて、周波数帯域を切り替えて超音波を出力するように前記威嚇手段を制御する手段である、動物威嚇装置。
8. 車両に搭載される、請求項１ないし７のいずれかに記載の動物威嚇装置。

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