JP2015228852A - 生物排除装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排除対象生物に対して、超音波に重畳した音声、及び音声以外の手段を付与する生物排除装置を提供する。
【解決手段】生物排除装置１Ａは、排除対象生物の原音声及び原音声の特徴的な音響特性を用いた擬似音声を超音波信号に重畳した音声を、排除対象生物が発する音声の音圧レベルと同等又は同等以上の音圧レベルとして放射し、光を排除対象生物に対して発光するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、排除したい動物（以下、「排除対象生物」と称す）を排除する生物排除装置であって、特に音を利用した生物排除装置に関するものである。

従来から、有害動物（たとえば、ゴキブリやネズミ、鳥類（カラスやムクドリ、ハト）などの排除対象生物）の排除を目的とした生物排除装置が開示されている。従来の生物排除装置の１つには、異なる超音波帯域の信号を周期的に変化させて、空中に放射する電気音響変換放射器（スピーカ）を備えた構成を採用したものが開示されている。なお、以下の説明において、「排除」には、「駆除」、「忌避」、「回避」が含まれるものとする。

そのようなものとして、「それぞれ異なる周波数帯域を有する複数の超音波送波器と、上記各超音波送波器別に駆動するドライブ回路とを備え、予め定められた複数の駆動モードのうちから１つの駆動モードを選択すると共に、上記駆動モードに基づいて上記ドライブ回路を制御する制御部を備え、上記各モードには上記複数の超音波送波器のうちから少なくとも１つの超音波送波器を不規則に選択し、上記ドライブ回路の駆動周波数、および駆動時間を不規則に制御するランダム帯を設けたことを特徴とする超音波を利用した有害動物駆除装置」が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の有害動物駆除装置では、放射器を備えた製品に搭載しているＩＣ等の記憶装置に、予めプログラミングしていた時間と周期に応じて超音波信号を放射するようにしており、音放射を付与する対象物が音に対して慣れるなどの状態が講じないための信号処理を行っていた。

また、有害動物の一例として、様々な業種から排除要求の多いものとして「鳥類」が挙げられる。「鳥類」としては、近年、カラスやムクドリ、ハトなどが対象になっている。このうち、カラスは「鳥類」の中でも高い知能を持っているということは周知であり、専門の研究結果から、カラスは鳥間でのコミュニケーション能力にも長けていることが判明している。

従来の生物排除装置には、カラスの音声を用いて、カラスの音声をスピーカから大きな音圧レベルで放射することで直接的にカラスへ付与することで、カラスに対して回避行動をさせるようにしたものもあった（たとえば、特許文献２参照）。

特開平７−１０７８９３号公報（たとえば、２、３ページ） 特許第５１３５５０７号公報（たとえば、実施例１）

超音波帯域の周波数まで聞き取ることが可能な動物が多く存在することから、特許文献１に記載の技術では、排除対象生物のうち超音波帯域を聞き取る能力を有している動物に対しては、ある一定期間の効果を発揮することができる。
しかしながら、超音波帯域を利用していない、比較的高等なコミュニケーションを有するカラス等の排除対象生物には大きな影響を与えていない等の問題点があった。すなわち、カラスは、人間と略同等の可聴周波数帯域を有しており、超音波帯域の周波数に対して聴感能力が低く、結果的に、超音波を聞いていない（聞こえていない）。そのために、カラスに対しては、超音波帯域の周波数を付与しただけでは排除効果を全く得られない場合があった。

また、超音波信号の発振周波数を変化させたとしても一定のリズムで変化していることには変わりないので、ある程度の時間付与によって、排除対象生物に、音そのものへの「慣れ」が生じてしまい、早い段階で効果が無くなってしまうという問題点もあった。
そのため、特許文献１に記載の技術では、排除対象生物を確実に排除することができなかった。

特許文献２に記載の技術では、排除等に必要な音響信号を、排除対象生物に必ず聞こえさせることが重要になっている。そこで、排除対象生物の音声と同等、又はそれ以上の音圧レベルで音響信号を放射する必要がある。そのため、音放射させるためのスピーカなどからは終夜問わず、排除対象生物の音声以上の音圧レベルの音声が大音量で放射されることになる。よって、生物排除装置の設置環境周囲には排除対象生物の排除に必要な音声信号が音放射されていることになるので、周辺の住民にも同等に付与されて、設置環境が引き起こす「騒音」という問題を発生させていた。

本発明は、上述の課題を背景になされたもので、排除対象生物に対して、超音波に重畳した音声、及び音声以外の手段を付与する生物排除装置を提供することを目的としている。

本発明に係る生物排除装置は、排除対象生物を排除する生物排除装置であって、前記排除対象生物の原音声及び原音声の特徴的な音響特性を用いた擬似音声を超音波信号に重畳した音声を、前記排除対象生物が発する音声の音圧レベルと同等又は同等以上の音圧レベルとして放射し、光を前記排除対象生物に対して発光するものである。

本発明に係る生物排除装置は、排除対象生物を排除する生物排除装置であって、前記排除対象生物の原音声及び原音声の特徴的な音響特性を用いた擬似音声を超音波信号に重畳した音声を、前記排除対象生物が発する音声の音圧レベルと同等又は同等以上の音圧レベルとして放射し、圧力を前記排除対象生物に対して与えるものである。

本発明に係る生物排除装置は、排除対象生物を排除する生物排除装置であって、前記排除対象生物の原音声及び原音声の特徴的な音響特性を用いた擬似音声を超音波信号に重畳した音声を、前記排除対象生物が発する音声の音圧レベルと同等又は同等以上の音圧レベルとして放射し、光を前記排除対象生物に対して発光し、圧力を前記排除対象生物に対して与えるものである。

本発明に係る生物排除装置は、排除対象生物の原音声、危険時や恐怖時に発する原音声の周波数パターンで作成した人工音声（擬似音声）、及び「光」を用いて害獣対策を行うことができる。そのため、本発明に係る生物排除装置によれば、効率的に害獣（有害動物）の排除が行える。

本発明に係る生物排除装置は、排除対象生物の原音声、危険時や恐怖時に発する原音声の周波数パターンで作成した人工音声（擬似音声）、及び「圧力」を用いて害獣対策を行うことができる。そのため、本発明に係る生物排除装置によれば、効率的に害獣（有害動物）の排除が行える。

本発明に係る生物排除装置は、排除対象生物の原音声、危険時や恐怖時に発する原音声の周波数パターンで作成した人工音声（擬似音声）、及び「光」、「圧力」を用いて害獣対策を行うことができる。そのため、本発明に係る生物排除装置によれば、効率的に害獣（有害動物）の排除が行える。

本発明の実施の形態１に係る生物排除装置の基本的な構成を示す基本ブロック概念図である。 ２種類のカラスの音声の時間波形例を説明するための説明図であり、カラスが猛禽と争う際に発する鳴き声の分析一例である。 カラスが猛禽と争う際に発する鳴き声の疑似音声例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１に係る生物排除装置が付与する発光のタイミングパターンの一例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１に係る生物排除装置から付与する音声及び発光のタイミングの一例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１に係る生物排除装置の再生手段の一例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１に係る生物排除装置の再生手段の空中超音波発振子の組み合わせを説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１に係る生物排除装置の再生手段の空中超音波発振子の配置例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１に係る生物排除装置の再生手段の空中超音波発振子の配置例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１に係る生物排除装置の再生手段の空中超音波発振子から放射される超音波信号を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２に係る生物排除装置の基本的な構成を示す基本ブロック概念図である。 本発明の実施の形態２に係る生物排除装置が付与する圧力のタイミングパターンの一例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２に係る生物排除装置から付与する音声及び圧力のタイミングの一例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態３に係る生物排除装置の基本的な構成を示す基本ブロック概念図である。 本発明の実施の形態３に係る生物排除装置から付与する音声、発光及び圧力のタイミングの一例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１〜３のいずれかに係る生物排除装置の設置例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１〜３のいずれかに係る生物排除装置の設置例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１〜３のいずれかに係る生物排除装置の設置例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１〜３のいずれかに係る生物排除装置の設置例を説明するための説明図である。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る生物排除装置１Ａの基本的な構成を示す基本ブロック概念図である。以下、図１を参照しながら、生物排除装置１Ａについて説明する。生物排除装置１Ａは、排除対象生物に対して、超音波に重畳した音声、及び、音声以外の手段として「光」を付与させるようにしたものである。なお、以下の説明において、「付与」には、「与える」、「提示」、「暴露」が含まれるものとする。

生物排除装置１Ａは、音声伝送手段６０と、発光手段７０と、を少なくとも有している。
音声伝送手段６０は、単一の超音波周波数を発振することができる音放射手段（再生手段４０）から、所定の周波数幅を持たせた振幅変調又は周波数変調した超音波帯域の信号（たとえば、４０ｋＨｚ±２ｋＨｚなど）を放射するようになっている。
発光手段７０は、音声以外の他の付与手段として「光」を付与するようになっている。

＜音声伝送手段６０＞
音声伝送手段６０は、超音波信号創生部１０、排除信号部１２、処理回路部２５、加算部３０、制御部５０、アンプ３５、再生手段４０を備えている。
なお、アンプ３５は、必須の構成ではない。
また、加算部３０に超音波信号創生部１０を加えずに、排除信号部からの信号をそのまま制御部５０に伝送させることもできるソフト的な信号処理も行える構成をも有する。これにより、超音波信号に重畳させずに、排除に必要な音声だけを出すことも可能となり、特殊な再生手段を用いなくても、従来のスピーカ手段（図１に示すスピーカ１３０）でも、排除に必要な音声を再生／放射することが可能となる。

超音波信号創生部１０は、４３ｋＨｚ以上の超音波帯域の信号を創生する発信回路部として機能している。超音波信号創生部１０で創生された信号周波数がキャリア信号として使われる。

排除信号部１２は、発信回路部Ａ２０および発信回路部Ｂ２２の集合体として構成される。
発信回路部Ａ２０では、排除対象生物の生の原音声信号（排除対象生物用音声信号）が保存されており、排除対象生物に応じた音声を入力しておく部分である。
発信回路部Ｂ２２は、発信回路部Ａ２０に保存されている排除対象生物用音声信号を元にして、ホワイトノイズを用いて、生音声の特徴ある排除対象生物の原音声及び原音声の特徴的な音響特性を用いて再生できるように作成した疑似音声（擬似音声信号）の保存領域部である。

処理回路部２５は、代表的な排除を促す音声パターン（第１音声パターン）の周波数特性と、警戒から排除を行わせる複数の疑似音声パターン（第２音声パターン）の周波数特性と、を作成及び保存しておくことで、生音声との自由な組み合わせ出力をランダム出力するものである。つまり、処理回路部２５は、第１音声パターンと組み合わせる第２音声パターンを選択し、選択した第２音声パターンと第１音声パターンとを自動的に組み合わせ処理を行い、ランダム出力するようになっている。

加算部３０は、排除信号部１２の音声と超音波信号創生部１０とを結合する部分として機能し、それぞれから出力された信号を振幅変調又は周波数変調して所定の周波数幅を持たせた超音波帯域の信号（たとえば、４０ｋＨｚ±２ｋＨｚなど）とする。

制御部５０は、ＣＰＵ部５１と、付与機能制御手段５２と、スピーカ駆動機能制御手段５３と、を少なくとも有している。
ＣＰＵ部５１は、加算部３０で創生された信号に基づいて、再生手段４０及び発光手段７０の動作を制御する機能を有している。
付与機能制御手段５２は、発光手段７０の動作を制御するための情報をＣＰＵ部５１に提供する機能を有している。付与機能制御手段５２には、発光のタイミング（時間、時刻）や、発光周波数に関する情報が予め記憶されている。なお、これらの情報は、書き換え可能にしておくとよい。
スピーカ駆動機能制御手段５３は、再生手段４０の動作を制御するための情報をＣＰＵ部５１に提供する機能を有している。スピーカ駆動機能制御手段５３には、音声の再生時間（開示時間や開始時刻を含む）や、音声の波高値に関する情報が予め記憶されている。なお、これらの情報は、書き換え可能にしておくとよい。

アンプ３５は、加算部３０で振幅変調された信号の音圧レベルを増幅するものである。
再生手段４０は、アンプ３５で増幅された信号を音声等として再生し、離れた場所に伝送するものである。再生手段４０は、単一の超音波周波数（たとえば、４０ｋＨｚ）を発振することができるようになっている。なお、再生手段４０は、公知であるパラメトリックスピーカと同等の働きをさせるために、高い音圧レベルを放射させるようにすることが望ましい。

＜発光手段７０＞
発光手段７０は、発光源を備えている。
発光源は、排除対象生物に対応させて選定すればよい。発光源としては、たとえば、ランプ、紫外線を発光するＬＥＤ、青色ＬＥＤ、白色や赤色を発光するＬＥＤ等を利用することができる。

［排除対象生物の排除について］
＜音声による排除＞
ここで、音声を用いて排除対象生物としてのカラスを排除する場合について説明する。
音声コミュニケーションを用いている動物や集団行動をする動物の場合には、仲間を誘導するための音声コミュニケーションを利用していることが知られている。
カラスは、発達した脳と発声器官を有しており、複数の鳴き声を利用し、仲間同士で高等な音声コミュニケーションを行うことが知られている。また、カラスは、大きくハシブトカラスとハシボソカラスの２種類に分類され、それぞれで利用している音声の周波数帯域が異なっている。

図２は、２種類のカラスの音声の時間波形例を説明するための説明図であり、カラスが猛禽と争う際に発する鳴き声の分析一例である。図２（Ａ）がハシボソカラスの音声の時間波形例を、図２（Ｂ）がハシブトカラスの音声の時間波形例である。なお、図２において、縦軸は周波数（ｋＨｚ）を、横軸は時間（ＳＥＣ）を、それぞれ示している。また、図２に示す特性は、あくまでも２種類のカラスの音声の一例であり、カラスの行動内容によっては数十種類の周波数特性を有している。
図２に示すように、ハシボソカラスは１ｋＨｚ〜７ｋＨｚの帯域、ハシブトカラスは０．５ｋＨｚ〜６ｋＨｚの帯域で音圧レベルが高い傾向を示している。

図２から、音声として出ている周波数帯域が、カラスの種類によって異なることが分かる。

生物排除装置１Ａでは、排除対象生物と想定したカラスの原音声の、「猛禽との争い時」及び「恐怖時（威嚇時）」に発する音声のいずれか（単体）、又はいずれかが組み合わせられた時に発する音声パターンを用いるようにしている。図２から、カラスの種類の違いにより、発生する音声の周波数帯域が異なっていることがわかる。そこで、これらの音声パターンによる「生」の音声を使用することで、音声の意味がカラスにとっては確実であり、この音声を用いることで、カラスの排除行動を確実に行わせることができる。
また、実際の環境下では２種類のカラスが混在していることがある。そのため、生物排除装置１Ａでは、両種類の「生」の音声を保管して、適当な時間間隔でランダム再生すれば、どちらの種類に対しても効果を発揮することができる。

図２は、カラスが天敵である猛禽と争う際に発する鳴き声を収録したものである。このような音声を、カラスの群れに向かって再生すると、カラスは木に嘴をこすり付ける、上空を旋回するなど、緊張を示す心理状態と思われる行動がみられる。そのような状況を作り出している時に、「光」や「空気圧（実施の形態２で説明）」をカラスの群れに向け照射することで、カラスの逃避を促すことが可能になる。

図３は、カラスが猛禽と争う際に発する鳴き声の疑似音声例を説明するための説明図である。図３（Ａ）がハシボソカラスの疑似音声例を、図３（Ｂ）がハシブトカラスの疑似音声例である。なお、図３において、縦軸は周波数（ｋＨｚ）を、横軸は時間（ＳＥＣ）を、それぞれ示している。

図２の音声特性を解析して、特徴ある周波数を取り出してカラスの種別で音声を作成した場合は下記のようになる。
つまり、カラスに向かって再生する音声は、カラスが猛禽と争う際に発する鳴き声の他、その特徴を有した人工音でもよい。

＜ハシボソカラスの猛禽と争う際の疑似音声の場合＞
８００Ｈｚ〜１．５ｋＨｚ、２．２ｋＨｚ〜３．８ｋＨｚ、５．５ｋＨｚ〜６．２ｋＨｚを一つの音声再生幅とし、一つの音声再生時間幅を０．０５秒として一つの帯域を構成する。
帯域間の消音域は、０．０１秒であり、前記帯域を４回再生して０．２秒以内とする場合が一例としてある。

＜ハシブトカラスの猛禽と争う際の疑似音声の場合＞
４００Ｈｚ〜１．８ｋＨｚ、２．２ｋＨｚ〜３．０ｋＨｚを一つの音声再生幅とし、一つの音声再生時間幅を０．０５秒として一つの帯域を構成する。
帯域間の消音域は、０．０１秒であり、前記帯域を４回再生して０．２秒以内とする場合が一例としてある。

ハシボソカラスとハシブトカラスの猛禽と争う際の鳴き声は、ノイズが混じった繰り返しのない鳴き声であるが、周波数やアクセントが異なる同様の鳴き声が断続的に０．５−５秒程度の間隔で発せられる特徴を持つ。
図３に示す疑似音声は、本来のカラスの音声を解析して作り上げているが、本来の音声と比較して、比較的低い周波数帯域で音圧レベルが高い場合がハシブトカラスの種、高い周波数帯域まで再生しているのはハシボソカラスの種であり、２種類のカラスの音声は異なる周波数帯域で再生していることになる。

高等な音声パターンを有するカラス等の場合は、回避行動までを行わせる音声パターンは複数あるので、全ての音声を作成、保存することは困難となる。よって、生物排除装置１Ａでは、元音声を利用して、疑似的な音声を複数個作成して保存することで、「慣れ」に対する問題を解決するようにしている。

上述したように、生物排除装置１Ａは、処理回路部２５により、代表的な猛禽と争う際の音声パターン（第１音声パターン）の周波数特性と、そのほかに警戒等を行わせる疑似音声パターン（第２音声パターン）の周波数特性と、から生音声との自由な組み合わせ出力をランダム出力可能になっている。
なお、生物排除装置１Ａでは、発信回路部Ａ２０及び発信回路部Ｂ２２に保存している一つ当たりの音声パターンの長さは、最大で５秒以下とし、長い時間聞かせることによる音の慣れについても防止している。

なお、図２に示す通り、カラスの場合の音声の周波数特性において、音圧が高い箇所は、５００Ｈｚ以上から３ｋＨｚまでの中帯域であり、人間の可聴周波数帯域に含まれることになり、人間に認識できるレベルである。
よって、単純に、例に示したカラスの音声パターンを再生すると、人間にも聞こえることになってしまう。
また、自然界におけるカラスの音声（鳴き声）の音圧レベルは、たとえば、カラスと計測器の距離が１０ｍであった場合でも７０ｄＢ〜８０ｄＢを有しており、非常に高い音圧レベルを有している。

排除信号部１２の音声パターンの出力レベル（音声レベル）も、確実な回避行動を行わせるためには、実際にカラスが発生する音声と同等以上の音圧レベルで放射を行う必要がある。

そこで、生物排除装置１Ａでは、単一の超音波周波数に、所定の周波数幅を持たせた変調波による超音波帯域の音を重畳するようにしている。
再生手段４０で放射出来る音圧レベルは、近接での測定時において最低でも１２４ｄＢ以上とする。

強力な音圧レベルとして放射できる再生手段４０から放射した単一の超音波信号と、変調した超音波信号とが、空気との摩擦による揺らぎの影響を受けて、非線形の信号波形として空間伝搬する。
よって、線形的に空間伝搬する音響信号とは異なって、線形的な音圧レベルの減衰特性を得られず、音圧レベル減衰がほとんど行われずに、且つ、空気圧の影響を受けずに、空間上を超音波信号が直線的に伝搬することができるようになる。

この非線形的に空間上を進んだ超音波信号の波形は、何かに衝突したときに空気中の伝搬を停止させられる。そのために、衝突した個所で、変調を与えた超音波波形の和差分が発生し、（４０ｋＨｚ±３ｋＨｚ）−４０ｋＨｚ＝３ｋＨｚの幅を持つ周波数帯域の音が衝突点で発生（復調）する。
この結果、空間を伝搬する途中では、音は何も聞こえない。

変調帯域を３ｋＨｚとする理由は、カラスの音声帯域が３ｋＨｚまで及んでいるということであり、カラスの音声を確実に再生する必要があることから３ｋＨｚの変調帯域を狙うことにしている。
また、伝送する超音波の音圧レベルは、１００ｄＢ以上となり、音としての聴感は得られないが、圧力感としての感覚はカラスに対して付与できる。そのために、自然界では得られない感覚もカラスに対して付与することが可能となる。

超音波を搬送信号として利用する再生方式としては、パラメトリックスピーカ手段があり、これは公知でもある。公知のパラメトリックスピーカは、人間対象のために、ノイズのない音を提供することを目的としている。そのために、公知のパラメトリックスピーカは、デジタル信号処理により振幅変調の問題点を解決して再生している。
生物排除装置１Ａでは、振幅変調としての問題点を利用して、カラスの音声と一緒に再生するようにしている。
なお、上記問題点とは、外来ノイズによるパルス性ノイズである。

振幅変調では、復調時にビート現象が発生して、超音波と音声の二つの信号が「うなり」的に発生する場合もある。「うなり」として発生する音声と超音波の２波が、再生手段４０から再生されて伝送先のカラスに衝突したときに復調して音声部分がカラスに付与される。音声以外に、後述する高い音圧レベルの超音波も付与されることになるので、カラスにとっては、自然界で経験的に浴びている可聴域の音声以外に、自然界で浴びたことのない超音波の高い音圧レベルも付与されることになる。

高い音圧レベルの超音波は、医療にも使われていることは周知であり、肉体的な振動として感じる。つまり、高い音圧レベルの超音波は、カラスに排除を促す音声のほかに、カラスに経験したことのない超音波の圧力変動を受けさせることで、カラスに対して不快な影響を与えることになる。
また、外来ノイズによるパルス的なノイズは、高い音圧レベルのインパクト信号としてカラスに直接付与されることになる。

なお、カラスの猛禽との争い時の音声を、超音波信号創生部１０との信号を加算させて再生する手段について説明したが、図１に示すように、超音波信号を加えずに、排除信号部からの信号をそのまま制御部５０に伝送させることもできるソフト的な信号処理も行える構成としてもよい。こうすることで、超音波信号に重畳させずに排除に必要な音声だけを出すことも可能となり、特殊な再生手段を用いなくても、従来のスピーカ手段（図１に示すスピーカ１３０）でも、排除に必要な音声を再生／放射することができる。これは、人里離れた野山等の電力設備やそれに准した設備関連に集まるカラスに対して、排除を必要とする周囲に人間が居ない場合には必要以上の注意をすることなく、音声を放射することができる場合があるので、そのような状況に応じた再生が可能とすることもできるものとする。

＜発光による排除＞
ここで、非定常的（ランダム）な発光を用いて排除対象生物としてのカラスを排除する場合について説明する。
カラスは、人間と異なり、紫外線帯域の波長も認識できることが知られている。
そこで、生物排除装置１Ａでは、カラスの視覚的な特徴を利用して、昼夜を問わず、不定期、不連続による発光をカラスに付与する。

なお、カラスは、紫外線が見えるために、発光手段７０に用いる発光源としては、紫外線を発光するＬＥＤや、青色ＬＥＤが有効である。これらを用いれば、太陽光とは異なる波長が発光できるので、昼間でも有力にカラスに付与することができる。たとえば、カラスに付与する光としては、カラスにとって感度が高いとされる３００ｎｍ〜５００ｎｍの波長が含まれる光とするとよい。
カラス以外の他の鳥獣に対しては、白色や赤色のＬＥＤを発光手段７０の発光源として用いるとよい。また、発光周波数を可変できるＬＥＤを用いることで、多数の害鳥獣に対応することが可能となる。
光を利用することで、音声によるコミュニケーションに劣る排除対象生物、たとえばハトやリスなどにも効果的に作用することになる。

図４は、生物排除装置１Ａが付与する発光のタイミングパターンの一例を説明するための説明図である。図４に基づいて、発光付与のタイミングパターンの一例について説明する。

生物排除装置１Ａでは、発光手段７０から非定常的に発光させるようにしている。つまり、生物排除装置１Ａでは、カラスや他の害鳥獣等の排除対象生物への「脅し」を考慮して、発光時間、停止時間をランダム変化させることを基本としている。
発光としては、単発発光、連続発光があり、発光時間としては、所定の発光時間Ｂ１、Ｄ１、Ｆ１があり、付与時間としては、所定の時間間隔Ａ１、Ｃ１、Ｅ１がある。

まず、生物排除装置１Ａは、所定の時間間隔Ａ１の間、発光手段７０から何も発光させない。
そして、所定の時間間隔Ａ１が過ぎると、生物排除装置１Ａは、発光手段７０を用いて所定の発光時間Ｂ１で単発発光させる。
その後、生物排除装置１Ａは、所定の時間間隔Ｃ１の間、発光手段７０から何も発光させない。
所定の時間間隔Ｃ１が過ぎると、生物排除装置１Ａは、発光手段７０を用いて所定の発光時間Ｄ１、所定の発光時間Ｆ１を所定の時間間隔Ｅ１を空けて連続発光させる。

このように、ランダム発光することによって、無限に近い状態で発光することができ、定常的に発光することに比べて、「慣れ」等を防ぐことができ、確実に排除対象生物の排除が可能となる。
なお、図４に示した所定の発光時間Ｂ１、Ｄ１、Ｆ１、及び、所定の時間間隔Ａ１、Ｃ１、Ｅ１は、任意なものであり、適宜決定すればよい。また、これらを繰り返してもよいが、単純な繰り返しは「慣れ」等を発生させることに繋がるため避けた方が好ましい。

＜音声及び発光のタイミングパターン＞
図５は、生物排除装置１Ａから付与する音声及び発光のタイミングの一例を説明するための説明図である。図５に基づいて、生物排除装置１Ａからカラスに向けて付与する音声及び発光について説明する。

図５に示すように、生物排除装置１Ａでは、再生手段４０によって音声付与を行った後、発光手段７０を連続発光させて発光付与するようにするとよい。

再生手段４０による音声付与においては、強力な音圧レベルによる単一周波数の超音波信号と、±３ｋＨｚほどの変調を加えた超音波信号と、を加算し、かつ、加算信号に可聴域のたとえばカラスなどの排除対象生物の排除を目的とした音声を重畳することで、直線的な指向性を持つ音声を搬送する。

連続信号による音声の中に不定期にパルス性の信号音が発生して、カラス等の動物に浴びせられることになる。そのため、高等なコミュニケーションを行っている動物にとっては、不快なインパルス音として提供されることになる。
また、振幅変調は簡単な回路構成でできるので、安価に回路が成形できると共に、屋外等に設置した場合には、デジタル回路の場合に必要な外来ノイズの強力な対策構造や回路構成、回路に見られる複雑な回路設定等も必要ない。そこで、生物排除装置１Ａでは、デジタル処理を必要としない構成を採用し、回路に対するコストメリットも大きいという特徴を持っている。

上述したように、再生手段４０は、高い音圧レベルを放射させる必要がある。これは、住宅街等でカラスの排除を行う場合、一般的なスピーカによる再生方法では、住宅街の住民に対してもカラスの音声が付与されることになる。その場合は、カラスの音声を聞いた人間にとっては単なる「騒音」である。

よって、人間には不快感を与えさせないために、生物排除装置１Ａでは、超音波搬送によって、カラスだけに対して音声を付与させるようにしている。
しかしながら、公知である一般的なパラメトリックスピーカは、目的とする場所に対してのみ「音響信号」を提供するものであり、パラメトリック方式としては、非常に指向性が狭いという特性がある。また、パラメトリックスピーカのための素子の構造が専用でないために、高い音圧レベルで音放射を行うための振動板等の振幅を作れないなどの短所を有している。そのため、従来は目的とする場所にだけ音の提供を人間が聞こえる程度の音圧レベルで提供する程度のものであった。

ただし、排除対象生物の一例であるカラスを対象にした場合、カラスの「ねぐら」や「えさ場」等に集まる個体数は、非常に多く、上記の場所での排除を目的とする場合には、広い範囲（幅のある範囲）に、且つ大きな音圧レベルでの音声の放射が必要になっている。
この場合に、指向性がある程度広げられる中低域用の一般的なスピーカでの音放射が有利であるが、カラスの発音の音圧レベルと同等以上の音圧レベルを広い範囲で放射すると、当然、人間にも付与されるので、先述の通り、「騒音」として人間に不快を与えてしまうことになる。

以上のことから、目的とする場所に対して、つまりは離れたところに集団で居るカラスに対して、排除に必要な音声を、超音波をキャリアとして大音圧で送ると共に、成るべく広い（幅のある）指向性で音声を提供できるようにすることが重要になる。
そこで、生物排除装置１Ａでは、音声搬送を行えるユニット（再生手段４０）を複数近接配置することで、直線的な指向性を有する広い指向性を持つ音声搬送装置を構成することを可能としている。
このようにすれば、離れたところに対して、広い範囲で目的の音声を送ることができるようになっているので、カラス以外の周辺の住宅街等の住民（人間）に対して音（音声）が付与されることがなく、騒音問題は発生しない。
また、複数の再生手段４０を備えることにすれば、高い音圧レベルの確保をより確実にすることできる。

すなわち、生物排除装置１Ａは、強力な音圧レベルによる超音波信号を、搬送信号として、この超音波信号に対して鳥獣を排除させるために必要な音声（生音声や人工音声）信号を重畳する。そして、重畳した音声信号を振幅変調や周波数変調することで、音放射の放射範囲を狭く(狭指向性化)する。こうすることで、任意の方向に対して強力な音圧レベルを維持しながら音放射することが出来るようになる。その結果、生物排除装置１Ａでは、超音波信号の距離伝播に伴う音圧レベル劣化を抑えながら、排除対象生物の駆除等に必要な音声信号を長距離に搬送可能になる。

搬送先の排除対象生物に搬送信号が届いたときに、変調信号が復調されて、排除対象生物に対して駆除等の音声信号を直接的に付与することができる。よって、排除対象生物以外に、排除に必要な音響信号（音声）を付与することがないために、排除対象生物が飛来する建物周囲の一般施設などには、騒音等の影響を与える事がない。
また、超音波によって必要な音声等の周波数を搬送しているために、超音波以外の周波数を再生させるための、たとえば高性能なスピーカ装置を用いる必要はなく、安価に装置の構成を行うことができる。

さらに、排除対象生物に直接音放射提供するのではなく、超音波に重畳させた音声を「復調」させることで、排除対象生物に対して付与することになる。そのため、排除対象生物の音声信号等の周波数帯域は、数Ｈｚ〜数百ｋＨｚ以上まで対応することが出来るという効果も有する。

加えて、生物排除装置１Ａでは、音声以外にも発光を排除対象生物に付与することとしている。たとえば、図５に示すように、音声による付与を行った後に、連続発光させるようにするとよい。
そのため、生物排除装置１Ａによれば、音声による排除効果に加え、発光による排除効果を奏することになる。

具体的には、生物排除装置１Ａによれば、音声及び発光の組み合わせで駆動させることによって、様々な影響を与えることができる複数の排除手段を排除対象生物に対して付与することができる。そのため、単発の付与手段による「慣れ」等を防ぐ事ができ、確実に排除対象生物の排除が可能となる。
また、生物排除装置１Ａによれば、超音波搬送による音声伝搬を利用するために、排除対象生物に対してのみに直接付与することができる。そのため、排除対象生物以外に、排除に必要な音響信号（音声）を付与することがなく、排除対象生物が飛来する建物周囲の一般施設などには、騒音等の影響を与えることがない。

図６は、生物排除装置１Ａの再生手段４０の一例を説明するための説明図である。図７は、生物排除装置１Ａの再生手段４０の空中超音波発振子４１の組み合わせを説明するための説明図である。図８は、生物排除装置１Ａの再生手段４０の空中超音波発振子４１の配置例を示す概略図である。図９は、生物排除装置１Ａの再生手段４０の空中超音波発振子４１の配置例を示す概略図である。図１０は、生物排除装置１Ａの再生手段４０の空中超音波発振子４１から放射される超音波信号を説明するための説明図である。図６〜図１０に基づいて、再生手段４０について詳細に説明する。なお、図６（ａ）が空中超音波発振子４１の概略構成を示す側面図を示し、図６（ｂ）が空中超音波発振子４１の概略構成を示す上面図を示している。

図６（ａ）に示すように、空中超音波発振子４１の単体構造において、空中超音波発振子４１の基本的な構成要素は、ホーン部４２、圧電素子のＰＺＴ部４３、ＰＺＴを固着する台座４４、ＰＺＴ部４３に電圧供給するための電極４５である。生物排除装置１Ａでは、高い音圧レベルで音放射させるため、空中超音波発振子４１の共振周波数としては４０ｋＨｚ前後を用いている。また、ＰＺＴ部４３の表面（ホーン部４２側の表面）には、ＰＺＴ部４３に対して圧電効果をもたらすための電源供給を行う金属板４６が取り付けられている。

空中超音波発振子４１の単体構造において、ＰＺＴ部４３の中心部分で最大振動を起こす振動モードは有している。このときに、ＰＺＴ部４３として４０ｋＨｚで共振する圧電素子を用いている場合は、ＰＺＴ部４３の中心部分が最も振幅が大きくなり、ＰＺＴ部４３の端部は殆ど振動しない。この最も振動しているＰＺＴ部４３の中心部分に、ホーン部４２を固着するようにしている。この構造により、空中超音波発振子４１への入力電圧を高くすることができ、空中超音波発振子４１の固有振動の変位量を大きく振動させることが可能となる。

なお、ホーン部４２の固着には、耐熱性及び耐湿性の高い接着剤を用い、屋外設置を想定する必要がある。このことから、耐熱性としては直射日光などに耐えられるために８０度以上、耐湿性としては１００％ＲＨに耐えられることが可能な接着材料を用いてホーン部４２をＰＺＴ部４３（金属板４６）に固着する。ホーン部４２の固着はスポット溶接でも可能であるが、この場合には金属板４６に対して、気泡を発生させないようにホーン部４２を固着する必要がある。

超音波を利用することにより、音声の飛ぶ方向は直線的となり、音声の拡散も殆ど発生しないという利点がある。その一方で、群れている排除対象生物に対しては、広い範囲への音放射が要求される。
そのために、図７に示すように、複数個の空中超音波発振子４１を、一波長＋１／４波長の間隔で並べるようにするとよい。こうすることで、音声の進行波の位相を一致させることができ、広い範囲への音放射が行えるようになる。
また、図８に示すように、複数個の空中超音波発振子４１を、一波長＋１／４波長の間隔で平面的に上下左右に並べるようにするとよい。

さらに、図９に示すように、所定の角度θで折り曲げた曲げ板８０を用いて、この曲げ板８０に、複数個の空中超音波発振子４１を一波長＋１／４波長の間隔を考慮して配置すると、更に広い範囲への音放射が行えるようになる（図９に示す破線Ｘ）。これにより、図１０に示すような指向特性を有する音放射が行えるようになる。

実施の形態２．
図１１は、本発明の実施の形態２に係る生物排除装置１Ｂの基本的な構成を示す基本ブロック概念図である。以下、図１１を参照しながら、生物排除装置１Ｂについて説明する。なお、この実施の形態２では上述した実施の形態１との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１と同一作用である部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。

実施の形態１に係る生物排除装置１Ａは、排除対象生物に対して音声以外の付与手段として「光」を付与させるようにしたものであるが、生物排除装置１Ｂは、排除対象生物に対して音声以外の付与手段として「圧力」を付与させるようにしたものである。生物排除装置１Ｂの「圧力」付与以外の構成については、実施の形態１に係る生物排除装置１Ａの構成と同様である。

生物排除装置１Ｂは、音声伝送手段６０と、圧力付与手段（空気砲）９０と、を少なくとも有している。
圧力付与手段９０は、音声以外の他の付与手段として「圧力波」の付与を行うようになっている。つまり、空気を発砲することで圧力波を付与する。
ＣＰＵ部５１は、加算部３０で創生された信号に基づいて、再生手段４０及び圧力付与手段９０の動作を制御する機能を有している。
付与機能制御手段５２は、圧力付与手段９０の動作を制御するための情報をＣＰＵ部５１に提供する機能を有している。付与機能制御手段５２には、圧力付与のタイミング（時間、時刻）や、圧力の強さに関する情報が予め記憶されている。なお、これらの情報は、書き換え可能にしておくとよい。

＜圧力付与手段９０＞
圧力付与手段９０は、空気などの気体を、塊状（渦輪（リング状））にして、任意エリア（図１１に示す流体搬送空間Ｙ）に存在する排除対象生物に対して付与するものである。この圧力付与手段９０は、駆動装置１００と、信号発生装置９５と、を備えている。駆動装置１００は、振動力生成部と、振動部と、それらを収容するキャビネット９１と、を備えている。

振動部は、振動板９０ｇ、フレーム９２、大円弧ダンパ（第２弾性部材）９３、及び、大円弧エッジ（第１弾性部材）９４を少なくとも含んで構成されている。また、振動力生成部は、ヨーク９０ａ、センターポール９０ｂ、マグネット９０ｃ、プレート９０ｄ、ボイスコイル９０ｅ、及び、ボイスコイルボビン９０ｆを少なくとも含んで構成されている。ボイスコイルボビン９０ｆと振動板９０ｇとは、接着層９０ｈを介して接続している。なお、振動部と振動力生成部とは、磁気回路部１０３を構成している。

ヨーク９０ａは、振動力生成部の基台を構成する板状部材である。センターポール９０ｂは、ヨーク９０ａの中心部に成型された円柱状部材である。マグネット９０ｃは、センターポール９０ｂの外周側に所定の間隙を介して固着されている。つまり、ヨーク９０ａは、センターポール９０ｂ及びマグネット９０ｃを固定するようになっている。なお、ヨーク９０ａの形状を特に限定するものではないが、たとえば円板形状の板部材等を用いるとよい。また、マグネット９０ｃには、たとえばネオジウムやサマリウムコバルト、フェライト、アルニコ等を使用している。

プレート９０ｄは、マグネット９０ｃの上面に固着されている板状部材である。ボイスコイル９０ｅは、駆動装置１００を駆動させるための信号を入力するものである。ボイスコイルボビン９０ｆは、略円筒形状の部材であり、外周面にボイスコイル９０ｅが巻きつけられるものである。ボイスコイル９０ｅの巻幅（ボイスコイル９０ｅのボイスコイルボビン９０ｆの当接面積）は、限りなくボイスコイルボビン９０ｆの外周面を覆う面積を有している。ボイスコイルボビン９０ｆは、センターポール９０ｂに装着され、ボイスコイル９０ｅに印加する入力信号形態及び入力電圧により、マグネット９０ｃとの間で電磁駆動を行い、ボイスコイルボビン９０ｆの全体が振動する。

振動板９０ｇは、ボイスコイルボビン９０ｆの端面（センターポール９０ｂとの装着面とは反対側の端面）に接着層９０ｈを介して装着されるものである。振動板９０ｇは、平板型でも、一般的なスピーカであるコーン型やドーム型でもよいが、後述する流体の塊を搬送させる手段としては剛性を高くした樹脂や金属等で構成した平板型が望ましい。また、加圧空間１０６内の空気が高温（１００度以上）のスチームである場合があるので、振動板９０ｇは、たとえば耐熱性ポリプロピレン又はＡＢＳ材料等を基材とし、その基材の表面をシリカ等の耐浸食性材料で被膜して構成するとよい。

接着層９０ｈは、振動板９０ｇをボイスコイルボビン９０ｆの定位置に固着させるための粘性を有するものである。フレーム９２は、平面視した際に、略ドーナツ形状をしている部材である。このフレーム９２は、第１固定部９２ａと、第２固定部９２ｂと、第１固定部９２ａと第２固定部９２ｂをつなぐテーパー部９２ｃと、で構成されている。第１固定部９２ａは、固定端１０５に固定されている。第２固定部９２ｂは、プレート９０ｄ上面に固定されている。なお、フレーム９２を構成している第１固定部９２ａ、第２固定部９２ｂ、及び、テーパー部９２ｃは、一体形成されていてもよく、それぞれ別体として溶接接合などで接合されていてもよい。

大円弧ダンパ９３は、平面視した際に、略ドーナツ形状をしており、一端がボイスコイルボビン９０ｆの外周面に接続され、他端がプレート９０ｄの上面に接続され、搬出口１１０側に向かって湾曲している部材である。この大円弧ダンパ９３は、ボイスコイルボビン９０ｆをプレート９０ｄ及びフレーム９２の任意位置に保持する機能を果たすものである。大円弧エッジ９４は、平面視した際に、略ドーナツ形状をしており、一端がフレーム９２の第１固定部９２ａの上面に接続され、他端が振動板９０ｇの外周部上面に接続されている。この大円弧エッジ９４は、振動板９０ｇをフレーム９２の任意位置に保持する機能を果たすものである。

空気の塊を加圧空間（後述する加圧空間１０６に相当）から排出するためには、加圧空間の内部で強力な圧力変動を発生させる必要があり、必要な搬送距離と強力な圧力変動を得るためには、振動板を加圧空間の内部で少なくとも１０ｍｍ以上振動させる必要があるということが実験的検証で分かっている。そこで、駆動装置１００では、大円弧ダンパ９３及び大円弧エッジ９４をそれぞれ半径が１０ｍｍ以上とし、大円弧ダンパ９３及び大円弧エッジ９４の作用により振動板９０ｇ及びボイスコイルボビン９０ｆが、それぞれの静止状態と比較して、１０ｍｍ以上の振動を行うことを可能としている。

そのため、大円弧ダンパ９３及び大円弧エッジ９４は、合成ゴム（たとえば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ））等の弾力性に優れた材料で成形されている。これにより、大円弧ダンパ９３及び大円弧エッジ９４は、適度な弾性を有することになるために振動板９０ｇの振幅量が大きくなっても破断することが抑制される。また、合成ゴムは、耐摩耗性に優れている。さらに、合成ゴムは、耐侵食性（具体的には、耐油性、耐熱性、耐寒性、耐オゾン性、耐候性、耐酸性、耐アルカリ性等）に優れている。したがって、流体が、侵食性を有する成分を持っていても、侵食を抑制できる。

キャビネット９１は、振動板９０ｇを境として形成された、駆動装置１００の磁気回路部１０３が設置可能な後方空間１０７と、渦輪として搬送する流体を溜めておくための加圧空間１０６と、を有する略箱形状の部材である。また、キャビネット９１の内面側壁の対向部において固定端１０５が内部に向かって突出するように形成されている。この固定端１０５の上面に、任意の手段（たとえば、ネジや接着等）によりフレーム９２の第１固定部９２ａが固定される。なお、固定端１０５は、キャビネット９１とは別体の部材を、キャビネット９１の内壁面に嵌合することで構成してもよいし、ネジや接着剤によってキャビネット９１の内壁面に固定することで構成してもよい。

また、加圧空間１０６は、振動板９０ｇの前面側（ボイスコイルボビン９０ｆの接続側ではない方の側）に形成される空間であり、必要な方向に対して搬送したい空気を溜める。加圧空間１０６は、空気を渦輪として搬送するための空気量に応じた所定容積を有している。

一方、後方空間１０７は、振動板９０ｇの後面側（ボイスコイルボビン９０ｆの接続側）に形成される空間であり、磁気回路部１０３を配置する収容空間として機能する。よって、後方空間１０７は、磁気回路部１０３が設けられる程度の容積を有している。ただし、加圧空間１０６と後方空間１０７とは、連通しておらず、通気性は一切ないものとする。すなわち、加圧空間１０６と後方空間１０７とは、固定端１０５、フレーム９２によって仕切られ、空気のつながりがないものとなっている。

キャビネット９１には、外部と加圧空間１０６とを連通させる任意の開口径を有する搬出口１１０が形成されている。ここでは、搬出口１１０が、振動板９０ｇと対向する位置におけるキャビネット９１の壁面（図１１では紙面右側の壁面）に１つ形成されている状態を例に示している。なお、搬出口１１０の個数や形成位置を特に限定するものではない。また、搬出口１１０の開口形状も特に限定するものではないが、振動板９０ｇの平面形状と同形状、たとえば円形等にするとよい。

また、キャビネット９１には、外部と後方空間１０７とを連通させる任意の開口径を有する開口１２０が形成されている。開口１２０を形成することで、外部と磁気回路部１０３とを連通させ、振動板９０ｇの動きを抑制しない構造としている。つまり、開口１２０は、振動板９０ｇから放射される振動のうち後方空間１０７側に伝達される振動をキャビネット９１外部に逃がすために機能する。ここでは、開口１２０が、図１１の紙面下型の壁面に形成されている状態を例に示している。なお、開口１２０の開口形状も特に限定するものではないが、たとえば円形等にするとよい。また、後方空間１０７の内壁面には、振動を吸収する振動吸収部材を設けてもよいことは言うまでもない。

信号発生装置９５は、駆動信号処理部９５ａと、アンプ部９５ｂと、を少なくとも備えている。駆動信号処理部９５ａは、ボイスコイル９０ｅを駆動させるための信号を生成する機能を有している。アンプ部９５ｂは、駆動信号処理部９５ａの後段に接続されており、駆動信号処理部９５ａで生成された信号を増幅する機能を有している。駆動信号処理部９５ａは、信号波形を生成する。生成された信号は、アンプ部９５ｂを介して、ボイスコイル９０ｅに伝送される。それによって磁気回路部１０３で磁気力が生じ、その磁力により振動板９０ｇが駆動することになる。

ボイスコイル９０ｅは、信号発生装置９５に信号線（図示省略）を介して接続されており、信号発生装置９５から伝送されてくる駆動信号に応じた電流が流れるようになっている。このようにして、ボイスコイル９０ｅは、電磁石となり、マグネット９０ｃで発生する磁場と相互作用して得た力（磁気力）により、ボイスコイル９０ｅに巻き付けられているボイスコイルボビン９０ｆが振動し、この振動が接着層９０ｈを介して振動板９０ｇに伝達されるようになっている。このように、圧力付与手段９０では、ボイスコイル９０ｅによってボイスコイルボビン９０ｆが振動し、それにより振動板９０ｇが振動して渦輪を形成するようになっている。

［排除対象生物の排除について］
＜圧力による排除＞
自然界に存在せず、排除対象生物にとっては不快な現象として学習する手段として、圧力波の付与が挙げられる。
そこで、生物排除装置１Ｂでは、電気音響変換手段のスピーカ構造を利用した圧力付与手段９０を備え、気体（空気）を塊として付与できるようにしている。
圧力を利用することで、音声によるコミュニケーションに劣る排除対象生物、たとえばハトやリスなどにも効果的に作用することになる。

図１２は、生物排除装置１Ｂが付与する圧力のタイミングパターンの一例を説明するための説明図である。図１２に基づいて、圧力付与のタイミングパターンの一例について説明する。

生物排除装置１Ｂでは、圧力付与手段９０から非定常的に圧力を付与させるようにしている。つまり、生物排除装置１Ｂでは、カラスや他の害鳥獣等の排除対象生物への「脅し」を考慮して、圧力付与時間、停止時間をランダム変化させることを基本としている。
圧力付与としては、単発付与、連続付与があり、付与間隔としては、所定の付与間隔Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２がある。
また、圧力付与の大きさは、空気に力を与える手段（つまり、振動板９０ｇ）の駆動力である波高値Ｅ２〜Ｈ２で表している。

信号発生装置９５は、任意時間幅を有するプラス電圧方向のインパルス性の片波信号によって、振動板９０ｇを駆動させるものである。
振動板９０ｇの駆動波形は、実施の形態１で説明した発光手段７０から発光させる光の波形と似たものを使うようにする。

まず、生物排除装置１Ｂは、所定の時間間隔Ａ２の間、圧力付与手段９０から何も圧力付与させない。
そして、所定の時間間隔Ａ２が過ぎると、生物排除装置１Ｂは、圧力付与手段９０を用いて所定の波高値Ｅ２で圧力付与を行う。
その後、生物排除装置１Ｂは、所定の時間間隔Ｂ２の間、圧力付与手段９０から何も発光させない。
所定の時間間隔Ｂ２が過ぎると、生物排除装置１Ｂは、圧力付与手段９０を用いて所定の波高値Ｆ２の圧力、所定の波高値Ｇ２の圧力を所定の時間間隔Ｃ２を空けて連続付与させる。
それから、生物排除装置１Ｂは、圧力付与手段９０を用いて所定の波高値Ｇ２の圧力、所定の波高値Ｈ２の圧力を所定の時間間隔Ｄ２を空けて連続付与させる。

このように、圧力をランダム付与することによって、無限に近い状態で圧力付与をすることができ、定常的に圧力付与することに比べて、「慣れ」等を防ぐことができ、確実に排除対象生物の排除が可能となる。
なお、図１２に示した所定の時間間隔Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、及び、所定の波高値Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２は、任意なものであり、適宜決定すればよい。また、これらを繰り返してもよいが、単純な繰り返しは「慣れ」等を発生させることに繋がるため避けた方が好ましい。

なお、振動板９０ｇの寸法は、排除対象生物の体格寸法に応じて変化させることも可能である。
また、圧力波を付与するときに、振動板９０ｇからは駆動波形のインパルス信号が入力されることによる過渡的な音が発生する。これは、振動板９０ｇの材料をたとえばアルミニウムなどの金属系材料で構成することで、その材料の固有振動数に応じてインパクト音（爆発音）が発生するからである。つまり、たとえばアルミニウムなどの金属系材料で振動板９０ｇを構成すると、振動板９０ｇからは、楽器のシンバルを鳴らしたような音が発生する。

よって、このようなインパクト音も同時に発生させることができるので、排除対象生物に対しては、単発的な衝撃的な音声と、これによる圧力波が排除対象生物の体に付与することとなり、排除対象生物に対して不快感を効率的に付与させることができる。
もちろん、振動板９０ｇの材料は、種々に変化させることが可能になっているので、都市部等のように騒音が問題となるような場合には、樹脂系材料で振動板９０ｇを構成したり、ハニカム構造で振動板９０ｇを構成したりすればよい。こうすることで、振動板９０ｇの固有周波数を低い周波数に移行することができ、雑踏音と混合して、人間には聞こえにくい低周波音として発生することになる。

＜音声及び圧力付与のタイミングパターン＞
図１３は、生物排除装置１Ｂから付与する音声及び圧力のタイミングの一例を説明するための説明図である。図１３に基づいて、生物排除装置１Ｂからカラスに向けて付与する音声及び圧力について説明する。

図１３に示すように、生物排除装置１Ｂでは、再生手段４０によっての音声付与と、圧力付与手段９０によっての圧力付与と、を交互に繰り返して付与するようにするとよい。
そのため、生物排除装置１Ｂによれば、音声による排除効果に加え、圧力による排除効果を奏することになる。

具体的には、生物排除装置１Ｂによれば、音声及び圧力の組み合わせで駆動させることによって、様々な影響を与えることができる複数の排除手段を排除対象生物に対して付与することができる。そのため、単発の付与手段による「慣れ」等を防ぐ事ができ、確実に排除対象生物の排除が可能となる。

実施の形態３．
図１４は、本発明の実施の形態３に係る生物排除装置１Ｃの基本的な構成を示す基本ブロック概念図である。以下、図１４を参照しながら、生物排除装置１Ｃについて説明する。なお、この実施の形態３では上述した実施の形態１、２との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１、２と同一作用である部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。

実施の形態１に係る生物排除装置１Ａでは「音声」＋「発光」を付与し、実施の形態２に係る生物排除装置１Ｂでは「音声」＋「圧力」を付与した例をそれぞれ説明したが、生物排除装置１Ｃは、「音声」＋「発光」＋「圧力」を排除対象生物に対して付与させるようにしたものである。

すなわち、生物排除装置１Ｃは、音声伝送手段６０と、発光手段７０と、圧力付与手段９０と、を少なくとも有している。
「発光」についての構成は実施の形態１の構成と同様であり、「圧力」についての構成は実施の形態２の構成と同様である。

＜音声、発光及び圧力付与のタイミングパターン＞
図１５は、生物排除装置１Ｃから付与する音声、発光及び圧力のタイミングの一例を説明するための説明図である。図１５に基づいて、生物排除装置１Ｃからカラスに向けて付与する音声及び圧力について説明する。

図１５に示すように、生物排除装置１Ｃでは、再生手段４０によっての音声付与と、圧力付与手段９０によっての圧力付与と、を交互に繰り返して付与した後、発光手段７０を連続発光させて発光付与するようにするとよい。
そのため、生物排除装置１Ｃによれば、音声による排除効果に加え、発光及び圧力による排除効果を奏することになる。

具体的には、生物排除装置１Ｃによれば、音声、発光及び圧力の組み合わせで駆動させることによって、様々な影響を与えることができる複数の排除手段を排除対象生物に対して付与することができる。そのため、単発の付与手段による「慣れ」等を防ぐ事ができ、確実に排除対象生物の排除が可能となる。

実施の形態４．
図１６〜図１９は、実施の形態１〜３のいずれかに係る生物排除装置の設置例を説明するための説明図である。図１６〜図１９に基づいて、実施の形態１〜３のいずれかに係る生物排除装置の具体的な設置例について説明する。なお、ここでは、実施の形態１に係る生物排除装置１Ａを設置する場合を例に挙げて説明する。

図１６では、電柱１５０への生物排除装置１Ａの設置例を示している。
電力搬送等を行う鉄塔や電柱が存在している場所では、鉄塔や電柱そのものや、それらに架線されている電力線そのものに排除対象生物が止まる場合がある。鉄塔や電柱に対しては、排除対象生物の繁殖期に至ると、巣が作られて、しばしばショート等による停電問題も発生する。

このような問題に対応するために、図１６に示すように、電柱１５０の設置根元や、電柱１５０の途中に、生物排除装置１Ａを設置するとよい。こうすることで、排除対象生物を効率的に電柱１５０から排除することが可能となる。また、電柱１５０同士を架線している電力線間等の両端に生物排除装置１Ａを設置すれば、排除対象生物の電線への止まりも排除できる。
生物排除装置１Ａを設置する場合、図１６に示すように、排除対象生物が止まると想定される場所に向けて「音声」などを付与できるように設置する。

図１７では、建物１６０への生物排除装置１Ａの設置例を示している。
屋外家屋や倉庫、駅等の建物１６０の内部などでは、人間から離れたところに排除対象生物が集まることが想定される。あるいは、建物１６０の屋根近傍の隙間に排除対象生物が集まることも想定される。
また、駅構内のホームなどでは、上から落ちる糞などから鉄道利用者を守るためにネットなどを用いることがあるが、上部の配線等のメンテ対応などの観点から、ネットが全てに行き渡ることはない。

このような問題に対応するために、図１７に示すように、建物１６０の上部の排除対象生物が集まると想定される場所に、生物排除装置１Ａを任意の間隔で点在させるように設置するとよい。こうすることで、排除対象生物を効率的に建物１６０から排除することが可能となる。
生物排除装置１Ａを設置する場合、図１７に示すように、排除対象生物が止まると想定される場所に向けて「音声」などを付与できるように設置する。
なお、光や圧力は、音声によるコミュニケーションに劣る排除対象生物、たとえば、ハトやリスなどにも効果的に働く。

図１８は、ゴミ置き場１７０の近傍に設置されている電柱１７１への生物排除装置１Ａの設置例を示している。
一般家屋や集合住宅等から出るゴミ１７２を狙って排除対象生物が集まることで、ゴミ１７３が荒らされてしまうという問題がある。

このような問題に対応するために、図１８に示すように、ゴミ置き場１７０の上部、つまり電柱１７１の途中に、生物排除装置１Ａを設置するとよい。そして、たとえばゴミ１７２が置かれている間は、時間的な制御（たとえば朝６時から９時までなど）で生物排除装置１Ａから「音声」などをゴミ１７３に向けて放射するようにするとよい。
こうすることによって、ゴミ１７３からは、常に、排除に必要な「音声」が出ていることになる。この「音声」は排除対象生物に危険をもたらすものであることから、ゴミ１７３から音声が出ることによって、仲間が捕まっているなどの恐怖が排除対象生物に発生して、ゴミ置き場１７０に排除対象生物が集まらない状態を作ることができる。

また、付与する圧力の力や、光の波長を変化させることで、猫や、近年の都会でも見られるハクビシン、鹿、タヌキ、熊などにも影響を与えることができる。
なお、図１８では、電柱１７１に生物排除装置１Ａを設置した場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、ゴミ１７３に向けて「音声」などを付与できる位置に生物排除装置１Ａを設置すればよい。

図１９は、航空機１８０や滑走路１８１への生物排除装置１Ａの設置例を示している。
航空機１８０に、鳥などの排除対象生物が衝突するバードストライクという問題がある。

このような問題に対応するために、図１９に示すように、航空機１８０や、飛行場の滑走路１８１に、生物排除装置１Ａを設置するとよい。こうすることで、バードストライク問題への対応が可能となる。つまり、航空機１８０に生物排除装置１Ａを搭載すれば、航空機１８０から予め「音声」などを付与することができ、滑走路１８１に生物排除装置１Ａを設置すれば、滑走路１８１から予め「音声」などを付与することができ、滑走路１８１の近傍に群れている排除対象生物を、航空機の進入前に効果的に排除することができる。

なお、生物排除装置１Ａを航空機１８０、滑走路１８１のいずれかのみに設置してもよいし、双方に設置してもよい。双方に設置し、付与するタイミングを適宜調整することで、より効果的に排除対象生物を排除することが可能になる。

実施の形態４では、生物排除装置１Ａを例に挙げて説明したが、生物排除装置１Ｂ、生物排除装置１Ｃのいずれかを設置してもよい。また、複数設置する場合であっても、全部が生物排除装置１Ａである必要はなく、生物排除装置１Ａ、生物排除装置１Ｂ、生物排除装置１Ｃのいずれか単独、あるいはこれらを適宜組み合わせて設置するようにしてもよい。

また、実施の形態４では、生物排除装置１Ａからの「音声」等の付与タイミングについて特に言及していないが、常時付与してもよいし、排除対象生物を検知したときに付与するようにしてもよい。この場合は、赤外線、超音波、または可視光などを利用した動物検知センサ、あるいは、カメラなどの撮像装置等を別途設ける必要がある。
さらに、付与開始時刻、付与終了時刻、または付与時間間隔を予め定めておき、時間によって付与タイミングを制御するようにしてもよい。

１Ａ 生物排除装置、１Ｂ 生物排除装置、１Ｃ 生物排除装置、１０ 超音波信号創生部、１２ 排除信号部、２０ 発信回路部Ａ、２２ 発信回路部Ｂ、２５ 処理回路部、３０ 加算部、３５ アンプ、４０ 再生手段、４１ 空中超音波発振子、４２ ホーン部、４３ ＰＺＴ部、４４ 台座、４５ 電極、４６ 金属板、５０ 制御部、５１ ＣＰＵ部、５２ 付与機能制御手段、５３ スピーカ駆動機能制御手段、６０ 音声伝送手段、７０ 発光手段、８０ 曲げ板、９０ 圧力付与手段、９０ａ ヨーク、９０ｂ センターポール、９０ｃ マグネット、９０ｄ プレート、９０ｅ ボイスコイル、９０ｆ ボイスコイルボビン、９０ｇ 振動板、９０ｈ 接着層、９１ キャビネット、９２ フレーム、９２ａ 第１固定部、９２ｂ 第２固定部、９２ｃ テーパー部、９３ 大円弧ダンパ、９４ 大円弧エッジ、９５ 信号発生装置、９５ａ 駆動信号処理部、９５ｂ アンプ部、１００ 駆動装置、１０３ 磁気回路部、１０５ 固定端、１０６ 加圧空間、１０７ 後方空間、１１０ 搬出口、１２０ 開口、１３０ スピーカ、１５０ 電柱、１６０ 建物、１７０ ゴミ置き場、１７１ 電柱、１７２ ゴミ、１７３ ゴミ、１８０ 航空機、１８１ 滑走路。

Claims (17)

1. 排除対象生物を排除する生物排除装置であって、
   前記排除対象生物の原音声及び原音声の特徴的な音響特性を用いた擬似音声を超音波信号に重畳した音声を、
   前記排除対象生物が発する音声の音圧レベルと同等又は同等以上の音圧レベルとして放射し、
   光を前記排除対象生物に対して発光する
   生物排除装置。
2. 音放射が可能な再生手段と、
   発光が可能な発光手段と、を有し、
   前記再生手段から放射した前記音声及び前記発光手段から発光した前記光を、前記排除対象生物に対して付与する
   請求項１に記載の生物排除装置。
3. 排除対象生物を排除する生物排除装置であって、
   前記排除対象生物の原音声及び原音声の特徴的な音響特性を用いた擬似音声を超音波信号に重畳した音声を、
   前記排除対象生物が発する音声の音圧レベルと同等又は同等以上の音圧レベルとして放射し、
   圧力を前記排除対象生物に対して与える
   生物排除装置。
4. 音放射が可能な再生手段と、
   圧力発砲が可能な圧力付与手段と、を有し、
   前記再生手段から放射した前記音声及び前記圧力付与手段から発砲した前記圧力を、前記排除対象生物に対して付与する
   請求項３に記載の生物排除装置。
5. 排除対象生物を排除する生物排除装置であって、
   前記排除対象生物の原音声及び原音声の特徴的な音響特性を用いた擬似音声を超音波信号に重畳した音声を、
   前記排除対象生物が発する音声の音圧レベルと同等又は同等以上の音圧レベルとして放射し、
   光を前記排除対象生物に対して発光し、
   圧力を前記排除対象生物に対して与える
   生物排除装置。
6. 音放射が可能な再生手段と、
   圧力発砲が可能な圧力付与手段と、
   発光が可能な発光手段と、を有し、
   前記再生手段から放射した前記音声、前記発光手段から発光した前記光、及び、前記圧力付与手段から発砲した前記圧力を、前記排除対象生物に対して付与する
   請求項５に記載の生物排除装置。
7. 前記超音波信号の周波数帯域を、４３ｋＨｚ以上とした
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の生物排除装置。
8. 排除対象生物を排除する生物排除装置であって、
   前記排除対象生物の原音声及び原音声の特徴的な音響特性を用いた擬似音声を、
   前記排除対象生物が発する音声の音圧レベルと同等又は同等以上の音圧レベルとして、直接放射し、光及び圧力の少なくともいずれかを前記排除対象生物に対して暴露させる
   生物排除装置。
9. 前記排除対象生物の原音声は、
   前記排除対象生物の「猛禽類との争い時」、及び、「恐怖時」に発する原音声の単体又はいずれかの組み合わせによる音声パターンを用いている
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の生物排除装置。
10. 前記排除対象生物の擬似音声は、
    前記排除対象生物の「猛禽類との争い時」、及び、「恐怖時」に発する原音声の単体又はいずれかの組み合わせによる音声パターンの特徴的な周波数特性の変化を再現するように作成している
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の生物排除装置。
11. 前記光は、
    前記発光手段から非定常的に発光される
    請求項２、６又は８に記載の生物排除装置。
12. 前記圧力は、
    前記圧力付与手段から非定常的に発砲される
    請求項４、６又は８に記載の生物排除装置。
13. 前記再生手段は、
    複数個の空中超音波発振子が一波長＋１／４波長の間隔で並べられて構成されている
    請求項２又は６に記載の生物排除装置。
14. 電柱又は鉄塔に設置した
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載の生物排除装置。
15. 建物の構内に設置した
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載の生物排除装置。
16. ゴミ置き場の近傍に設置した
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載の生物排除装置。
17. 航空機及び滑走路の少なくとも一方に設置した
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載の生物排除装置。

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