JP2017104043A - 営巣防止装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気ショックを用いて、鳥の営巣を確実に防止するとともに、作業者の安全を確保することを可能とする営巣防止装置を提供する。【解決手段】鉄塔の監視区域における鳥類の営巣を防止する営巣防止装置1であって、前記監視区域における物体の温度を検出する第1検出部200と、前記監視区域における物体の動作を検出する第2検出部300と、前記第1検出部200の検出信号と前記第2検出部300の検出信号とに基づいて、鳥類の近接を認識し、前記鳥類に対して電撃を与えるべく、前記監視区域に配設された電極に通電する電撃発生部400と、を備える。【選択図】図2
Description
本発明は、営巣防止装置に関する。
送電線鉄塔に鳥類が巣を作り、巣作りに用いられた針金等が風により落下し、送電線鉄塔に係り止められた電線に引っかかった場合、停電事故に至ることがある。又、送電線鉄塔に巣が作られた場合、卵を狙った蛇類が送電線鉄塔を登ることもあり、蛇類が電線に接触し、感電することにより、停電事故に至ることもある。そのため、作業者が目視にて送電線鉄塔(以下、「鉄塔」と言う)を巡視し、鳥類の巣を発見した場合には、作業者が鉄塔に登り、巣を撤去しているのが現状である。
このような背景にあって、鳥類の近接を防止するため、種々の営巣防止装置が検討されている。例えば、特許文献1(特開2007−174762号公報)には、鉄塔部材上に電極を設置するとともに、当該電極に電圧を印加しておき、飛来した鳥類が触れると、鳥類に電気ショックが与えられるようにする装置が記載されている。又、特許文献2(特開2009−207438号公報)、特許文献3(特開2013−192486号公報)には、鳥類の飛来を検出したとき、鳥類を威嚇する動作を行う装置が記載されている。これらの先行技術は、鳥類の近接を防止するために多少の効果は認められるものの、実際にこれらの装置を設置する際の問題点を考慮したものとはいえず、様々の問題点を具備している。
例えば、特許文献1は、常時、電極に電圧を印加して、電極に接触すれば無差別に電気ショックを与えてしまうので、作業のため鉄塔に登った作業者が感電する危険があり、安全性の点では活用できない。又、特許文献1は、鳥類が電極に接触しなかった場合は電気ショックを与えることができないが、当該電極を設置する位置については特に検討を行っておらず、場合によっては十分にその効果を発揮できない。又、当該装置は、架空地線を流れる誘導電流を電源として動作するため、送電線の電流が小さい場合、無負荷で充電している場合、又は、停電している場合には誘導電流による電源を確保できず、装置が機能しないおそれがある。
又、特許文献2は、マイクロフォンで捉えた音から鳥の鳴き声を認識するため、鉄塔のどの部分に鳥類が止まっているか識別ができず、営巣を防止したい部分のみを対象としたシステム構築には不向きである。加えて、特許文献2は、振動等、刺激が小さい手法で、鳥類を威嚇するものであるため、慣れにより鳥類を効果的に威嚇できない場合もある。
又、特許文献3は、遠隔操作により威嚇を行うため、低費用でのシステム構築に不向きであるとともに、遠隔操作のためのオペレーターも常駐する必要があり、無人化することができない。
そこで、本発明は、上記の問題点を考慮し、電気ショックを用いて、鳥の営巣を確実に防止するとともに、作業者の安全を確保することを可能とする営巣防止装置を提供することを目的とする。
前述した課題を解決する主たる本発明は、鉄塔の監視区域における鳥類の営巣を防止する営巣防止装置であって、前記監視区域における物体の温度を検出する第1検出部と、前記監視区域における物体の動作を検出する第2検出部と、前記第1検出部の検出信号と前記第2検出部の検出信号とに基づいて、鳥類の近接を認識し、前記鳥類に対して電撃を与えるべく、前記監視区域に配設された電極に通電する電撃発生部と、を備える。
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
本発明によれば、電気ショックを用いて鳥類の営巣を確実に防止するとともに、作業者の安全を確保することが可能になる。
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
===営巣防止装置の構成===
本実施形態に係る営巣防止装置は、鉄塔の電線が張り巡らされている箇所に設置され、特に、当該箇所に飛来した鳥類に対して電気ショックを与える構成とする一方で、鉄塔に登って作業を行う作業者の安全を確保するため、物体の動作と物体の温度とにより鳥類と作業者とを判別する非接触式センサを用いる点に特徴を有する。
本実施形態に係る営巣防止装置は、鉄塔の電線が張り巡らされている箇所に設置され、特に、当該箇所に飛来した鳥類に対して電気ショックを与える構成とする一方で、鉄塔に登って作業を行う作業者の安全を確保するため、物体の動作と物体の温度とにより鳥類と作業者とを判別する非接触式センサを用いる点に特徴を有する。
以下、図1、図2を参照して、本実施形態に係る営巣防止装置1の構成について説明する。図1は、鉄塔Tにおける営巣防止装置1が設置される位置の一例を立面図により表す。本実施形態に係る営巣防止装置1は、鉄塔Tの頂板(頂点付近)の鉄塔部材に取り付けられている。鉄塔Tは、頂板の両側(図1中でT1、T2により表す領域)の下方の領域に、他の鉄塔から延設された複数の高圧配電線を備え(図示せず)、頂板の両側T1、T2付近に鳥類が巣を作り、巣作りに用いられた針金等が高圧配電線に落下した場合、停電事故が発生する危険性を有する。一方、鉄塔Tの頂板の中央(図1中でT3により表す領域)の下方の領域は、高圧配電線が設置されておらず、停電事故等が発生する危険性がない領域である。
そのため、本実施形態に係る営巣防止装置1は、鉄塔Tの頂板に設置され、特に、当該頂板の両側T1、T2の領域を、営巣を確実に防止する必要がある領域として、鳥類Q1の近接を監視し、鳥類Q1が近接した場合には、電気ショックを与える電撃発生装置400を設置する(以下、「監視区域T1、T2」と言う)。尚、本実施形態で、特に監視する対象としている鳥類Q1は、カラスやムクドリ等、鉄塔Tに営巣するおそれがある鳥である。
本実施形態に係る営巣防止装置1は、制御装置100、第1検出装置200、第2検出装置300、電撃発生装置400、スピーカ装置500、電源装置600と、を備えて構成される。尚、第1検出装置200、第2検出装置300は、夫々、物体の温度に反応して検出信号を出力する非接触式センサ、物体の動作に反応して検出信号を出力する非接触式センサにより構成される(詳細は後述する)。そして、営巣防止装置1は、第1検出装置200と第2検出装置300とにより、監視区域T1、T2に鳥類Q1が近接したことを検出し、電撃発生装置400とスピーカ装置500とを用いて鳥類Q1を威嚇する。
図2は、本実施形態に係る営巣防止装置1の内部構成を表す。尚、図2中のc1、c2、c3、c4は夫々信号線、a1、a2、a3、a4、a5は夫々電源線を表す。
制御装置100は、営巣防止装置1の全体を制御する装置である。即ち、制御装置100は、第1検出装置200、第2検出装置300夫々から検出信号を取得し、当該検出信号に基づいて、鳥類Q1の近接を認識し、電撃発生装置400、スピーカ装置500を動作させる。制御装置100は、制御部110、記憶部120、通信部130、入出力回路140、バス150を備えて構成される。制御部110は、例えば、CPUであり、記憶部120に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、バス150を介して、記憶部120、通信部130、入出力回路140とデータ通信を行うとともに、それらの動作を制御する。記憶部120は、コンピュータプログラム、スピーカ装置500に出力させる音声情報、演算処理の中間データ等を記憶する装置である。又、通信部130は、例えば、通信コントローラ等によって構成され、LAN回線を介して、複数の営巣防止装置1を管理する管理装置(図示せず)とデータ通信する。
入出力回路140は、第1検出装置200、第2検出装置300、電撃発生装置400、及びスピーカ装置500と、信号を送受信するための回路である。入出力回路140は、例えば、信号線c1、信号線c2、信号線c3、信号線c4の夫々に接続されたTTL回路、ラッチ回路により構成され、信号線c1、信号線c2、信号線c3、信号線c4を介して、これらの装置と信号の送受信を可能とする。
そして、制御部110は、コンピュータプログラムを実行することにより、信号線c1及び入出力回路140を介して第1検出装置200から検出信号を受信するとともに、信号線c2及び入出力回路140を介して第2検出装置300から検出信号を受信し、これらに基づいて、鳥類Q1の近接を認識する構成となっている。そして、制御部110は、鳥類Q1の近接を認識した場合、入出力回路140、信号線c3、信号線c4を介して、電撃発生装置400及びスピーカ装置500に制御信号を送信して、電撃発生装置400及びスピーカ装置500を動作させる(動作の詳細は後述する)。
第1検出装置200は、監視区域T1、T2における物体の温度に反応して検出信号を出力する非接触式センサを用いて、監視区域T1、T2への鳥類Q1の近接を検出する装置である。非接触式センサは、例えば、焦電素子を用いたパッシブ型の赤外線センサにより構成される。
焦電素子を用いたパッシブ型の赤外線センサは、焦電素子が鳥類Q1等の温度を有する物体から放出される赤外線を受けることにより生ずる電荷(焦電効果)を検出し、測定領域内における温度の変化を検出するセンサである。焦電素子は、測定領域内に温度の変化がない場合、空気中のイオン等が吸着しているため、焦電効果による電荷はほとんど発生しない。即ち、当該センサは、鳥類Q1等の温度を有する物体が監視区域T1、T2内に近接した場合、当該物体から発せられる赤外線に基づいて、物体の温度を検出する。そして、第1検出装置200は、当該電荷を増幅回路で増幅し、比較回路で整形して、所定値以上の信号が検出された場合、鳥類Q1の検出信号として、信号線c1を介して制御装置100に送信する。このとき、第1検出装置200は、鳥類Q1と作業者Q2とを判別するため、放射される赤外線に基づいて鳥類Q1の体温である40℃を超えたと判断される場合に限って制御装置100に検出信号を送信するように、例えば、所定の温度に維持されたチョッパと物体の温度の差を検出するように構成されている。尚、第1検出装置200及び第2検出装置300は、一定領域の監視が可能な非接触式センサを用いることにより、監視区域T1、T2の全域において鳥類Q1の近接を確実に検出する構成としている。
第2検出装置300は、監視区域T1、T2における物体の動作に反応して検出信号を出力する非接触式センサを用いて、監視区域T1、T2への鳥類Q1の近接を検出する装置である。非接触式センサは、例えば、アクティブ型の赤外線センサにより構成される。
アクティブ型の赤外線センサは、赤外線レーザを測定領域内に出射し、測定領域内にある物体から反射した赤外線レーザを受光することにより、三角測距法で物体との距離を測定するセンサである。そして、第2検出装置300は、当該受光した赤外線レーザに基づいて得られる信号を増幅回路で増幅し、比較回路で整形して、所定値以上の信号が検出されるとともに、一定時間内に検出される当該物体の距離に変化がある場合、鳥類Q1の検出信号として、信号線c2を介して制御装置100に送信する。このとき、第2検出装置300は、鉄塔Tの監視区域T1、T2に止まっている鳥類Q1と、それ以外(例えば、監視区域T1、T2に止まっていない鳥類Q1)とを判別するため、監視区域T1、T2における物体の動作と判断される場合に限って、制御装置100に検出信号を送信するように構成されている。尚、本実施形態では、消費電力を低減するため、第2検出装置300は、制御装置100から出力される制御信号を、信号線c2(検出信号を送信する信号線とは異なる信号線)を介して受信し、当該制御信号により、駆動回路のスイッチの「開」、「閉」が制御されて、検出動作の開始及び終了を行う。
電撃発生装置400は、電極に高電圧を印加することにより、鳥類Q1に電気ショック(電撃)を与え、鳥類Q1を威嚇する装置である。電撃発生装置400は、例えば、トランス昇圧回路、電極を備えて構成される。そして、電撃発生装置400は、電源装置600から供給される電力をトランス昇圧回路により高電圧(例えば、9000V)に昇圧して、電極に供給する。又、電極は、鉄塔Tに取り付けられた絶縁支持体(図1中では401で表す)により支持され、鉄塔Tとは絶縁状態で、鉄塔Tの監視区域T1、T2に取り付けられている。そして、電撃発生装置400は、鳥類Q1が当該電極に接触した場合、鳥類Q1に高電圧による電気ショックを与え、鳥類Q1を威嚇するとともに、鳥類Q1に当該区域の危険性を認識させる。尚、電撃発生装置400は、制御装置100から出力される制御信号を、信号線c3を介して受信し、当該制御信号により、トランス昇圧回路のスイッチの「開」、「閉」が制御されて、威嚇動作の開始及び終了を行う。
スピーカ装置500は、営巣防止装置1に近づいた鳥類Q1を音により威嚇するための装置である。スピーカ装置500は、例えば、ダイナミックスピーカーであり、駆動回路、ボイスコイル、振動板、永久磁石を備えて構成される。スピーカ装置500は、制御装置100から信号線c4を介して、出力する音声に対応する制御信号(交流信号)を受信する。そして、スピーカ装置500は、駆動回路を介して、当該信号に基づいて、ボイスコイル及びそれと接続された振動板を振動させ、音声を出力する。これにより、スピーカ装置500は、監視区域T1、T2に対して、鳥類Q1が嫌う音、例えば、猛禽類の鳴き音を発生する。尚、スピーカ装置500は、制御装置100から出力される制御信号を、信号線c4(音声に対応する制御信号が入力される信号線とは異なる信号線)を介して受信し、当該制御信号により、駆動回路のスイッチの「開」、「閉」が制御されて、威嚇動作の開始及び終了を行う。
電源装置600は、制御装置100、第1検出装置200、第2検出装置300、電撃発生装置400、及びスピーカ装置500に対して、それらを動作させるための電力を供給する装置である。電源装置600は、例えば、太陽光発電パネルと、当該太陽光発電パネルで発電した電力を蓄電するバッテリーとから構成される。太陽光発電パネルは、太陽光により光起電力を発生させて発電を行い、逆流防止ダイオード等からなる充放電制御回路を介して、バッテリーに充電を行う。そして、バッテリーに充電された電力が、充放電制御回路及び電力線a1〜a5を介して、制御装置100、第1検出装置200、第2検出装置300、電撃発生装置400、及びスピーカ装置500に対して直流電力として供給されることにより、営巣防止装置1の電源として機能している。
===営巣防止装置の動作===
次に、本実施形態に係る営巣防止装置1の動作を説明する。
次に、本実施形態に係る営巣防止装置1の動作を説明する。
始めに、図3A、図3Bを参照して、第1検出装置200と第2検出装置300を用いた、鳥類Q1の近接の検出動作について説明する。
第1検出装置200及び第2検出装置300は、夫々、監視区域T1、T2における物体の動作及び物体の温度を検出するべく、非接触式センサを当該方向に向けて鉄塔Tの頂板付近に設置される。そして、制御装置100は、第1検出装置200からの検出信号と、第2検出装置300からの検出信号との両方を受信した場合に限り、鳥類Q1の近接と認識し、電撃発生装置400及びスピーカ装置500を用いて、鳥類Q1を威嚇するための動作を行う(図3Aを参照)。即ち、制御装置100は、いずれか一方のみが検出された場合には、鳥類Q1の近接ではないと認識し、威嚇の動作を行わない。
具体的には、第2検出装置300が物体の動作を検出した場合であっても、第1検出装置200が当該物体は温度が鳥類Q1の温度(40℃以上)ではないと判断している場合、当該第2検出装置300からの検出信号は、作業者Q2の動作に基づくものであると判断される(図3Bを参照)。又、第1検出装置200が物体の温度が鳥類Q1の温度以上であると検出している場合であっても、第2検出装置300が物体の動作を検出していない場合、当該第1検出装置200からの検出信号は、鉄塔部材が太陽光により温度上昇したことによるものであったり、監視区域T1、T2外からの赤外線を受けたものであると判断される。即ち、制御装置100は、第2検出装置300による物体の動作の検出と、第1検出装置200によるによる物体の温度の検出との両方を用い、上記のような場合には威嚇の動作を行わないようにすることで、誤動作を防止し、事故や消費電力の低減を図っている。特に、これによって、作業者Q2と鳥類Q1とを識別し、誤動作により電撃発生装置400が作業者Q2に高電圧を印加することを防止する構成としている。
次に、図4を参照して、本実施形態に係る営巣防止装置1の動作フローを説明する。尚、図4のS1〜S6は、営巣防止装置1の制御部110がコンピュータプログラムに従って順に実行する工程を表す。
S1は、営巣防止装置1を初期状態(威嚇前)に設定する工程である。本工程で、制御部110は、第2検出装置300、電撃発生装置400及びスピーカ装置500が動作している場合、電撃発生装置400の駆動回路のスイッチ及びスピーカ装置500を動作させる回路のスイッチを「開」状態に切り替える制御信号を出力し、これらの動作を終了させる。
S2は、鳥類Q1の近接を監視する工程である。本工程で、制御部110は、第1検出装置200から鳥類Q1の検出信号が出力されるまで待ち受ける(S2:NO)。そして、第1検出装置200から鳥類Q1の検出信号を受信したと判断した場合(S2:YES)、即ち、第1検出装置200は、検出された物体の温度が40℃以上であると判断した場合、S3の工程を行う。
S3は、第2検出装置300に検出動作を行わせる工程である。本工程で、制御部110は、第2検出装置300に、赤外線レーザを測定領域に出射させるとともに、測定領域にある物体から反射した赤外線レーザを受光することにより、S2で検出された物体の動作を検出させる。
S4は、第2検出装置300からの検出信号を監視する工程である。このとき、制御部110は、第2検出装置300から鳥類Q1の検出信号を監視し、当該検出信号を受信しない場合(S4:NO)、上記の第1検出装置200の検出信号は鳥類Q1の近接によるものではないと判断して、S1の工程に戻って初期状態に設定し、再度、第1検出装置200により鳥類Q1の監視を開始する。一方、第2検出装置300から鳥類Q1の検出信号を受信した場合(S4:YES)、S5の工程を行う。
S5は、鳥類Q1の威嚇を開始する工程である。本工程で、制御部110は、鳥類Q1の威嚇を開始するため、電撃発生装置400及びスピーカ装置500に対して、これらを動作させる回路のスイッチを「閉」状態に切換えるための制御信号を出力する。これにより、電撃発生装置400及びスピーカ装置500は、威嚇動作を開始する。このとき、電撃発生装置400は、電極を高電圧が印加された通電状態として保持し、鳥類Q1が電極に接触した場合、当該高電圧が鳥類Q1に印加されるようにする。又、スピーカ装置500は、信号線c4を介して、制御部110から出力する音声に対応する交流信号を取得し、監視区域T1、T2に対して威嚇するための音声を出力する。
S6は、鳥類Q1の検出が継続しているか否かを判断する工程である。本工程で、制御部110は、第1検出装置200及び第2検出装置300からの検出信号を監視して、第1検出装置200及び第2検出装置300からの検出信号が継続している場合(S6:YES)、電撃発生装置400及びスピーカ装置500による威嚇の動作を継続する。そして、検出信号がなくなった場合(S6:NO)、鳥類Q1が監視区域T1、T2から離隔したと判断し、S1の工程に戻って、威嚇動作を終了して、再度、第1検出装置200により鳥類Q1の監視を開始する。営巣防止装置1は、以上のS1〜S6の工程を繰り返し行うことにより、監視区域T1、T2における鳥類Q1の営巣を確実に防止する。
以上、本実施形態に係る営巣防止装置1によれば、非接触式センサを用いて、監視区域T1、T2の全域において鳥類Q1の近接を確実に検出し、監視区域T1、T2に侵入した場合には鳥類Q1に電気ショックを与えることにより、その危険性を認識させる構成としているため、監視区域T1、T2における鳥類Q1の営巣を確実に防止することができる。又、作業者Q2が作業のため、鉄塔Tに登った場合も、鳥類Q1と作業者Q2とを判別する構成としているため、作業者Q2に電気ショックを与えるという事態も防止することができる。加えて、鳥類Q1を監視区域T1、T2以外の領域(例えば、図1中のT3の領域等)に誘引することができるため、不必要に鳥類Q1の営巣活動を阻害することなく、当該地域における環境保全にもつながる。又、その他、電源装置600を太陽光発電装置により構成しているため、電池の取り換え等の作業負担を軽減することができるとともに、電源の安定供給が可能となる。
尚、上記の営巣防止装置1の動作フローは、一例であり、その一部に変更を加えてもよい。例えば、上記の動作フローでは、第1検出装置200による検出信号があった後に、第2検出装置300を動作させることにより消費電力の低減を図っているが、第1検出装置200と第2検出装置300とを、ともに常時動作させる構成としてもよい。
又、上記実施形態では、制御部110がコンピュータプログラムを実行することにより営巣防止装置1を動作させる構成としたが、論理回路を組み合わせることにより、営巣防止装置1が対応する動作を行うように構成としてもよい。
又、上記実施形態では、第1検出装置200をパッシブ型の赤外線センサ、第2検出装置300をアクティブ型の赤外線センサにより構成したが、物体の温度及び物体の動作を検出する非接触式センサにより鳥類Q1の近接を認識する構成とすれば、種々の変形が可能である。例えば、物体の動作を検出するため、CMOSイメージセンサ等を用いてもよい。又、物体の温度及び物体の動作を一の非接触式センサにより検出する構成としてもよい。例えば、物体の温度の変化に対する検出感度が1℃以内で、かつ、一定以上の応答速度を有する焦電素子により、監視領域T1、T2に鳥類Q1(40℃)が飛来したことによる物体の温度及び物体の動作を検出する構成としてもよい。
尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
1 営巣防止装置
100 制御装置
200 第1検出装置
300 第2検出装置
400 電撃発生装置
500 スピーカ装置
600 電源装置
100 制御装置
200 第1検出装置
300 第2検出装置
400 電撃発生装置
500 スピーカ装置
600 電源装置
Claims (4)
- 鉄塔の監視区域における鳥類の営巣を防止する営巣防止装置であって、
前記監視区域における物体の温度を検出する第1検出部と、
前記監視区域における物体の動作を検出する第2検出部と、
前記第1検出部の検出信号と前記第2検出部の検出信号とに基づいて、鳥類の近接を認識し、前記鳥類に対して電撃を与えるべく、前記監視区域に配設された電極に通電する電撃発生部と、
を備えることを特徴とする営巣防止装置。 - 前記第2検出部は、前記第1検出部が前記物体の温度を検出した後、前記物体の動作の検出動作を開始する
ことを特徴とする請求項1に記載の営巣防止装置。 - 前記電撃発生部は、前記第2検出部が前記物体の動作を検出した後、前記電極に対する通電を開始する
ことを特徴とする請求項2に記載の営巣防止装置。 - 前記第2検出部は、前記第1検出部が前記物体の温度を検出しなくなると、前記物体の温度の検出動作を停止し、
前記電撃発生部は、前記第2検出部が前記物体の動作を検出しなくなると、前記電極に対する通電を停止する
ことを特徴とする請求項3に記載の営巣防止装置。
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