JP2018068271A - 害獣忌避装置及び害獣忌避方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不快音を意図的に発して、害獣を寄せ付けなくすることが可能な害獣忌避装置を提供する。【解決手段】害獣検知部１０は、害獣の接近を検知する。信号生成部２０ｂは、害獣の接近が検知されると、複数の正弦波の重ね合わせから構成されている矩形波のＣＰＵクロック信号を用いて出力クロック信号を出力し、出力クロック信号のＨＩ状態に対応するＨ時間を一定にし、出力クロック信号のＬＯＷ状態に対応するＬ時間を所定の時間毎に段階的に変更することで、第一の周波数から第二の周波数まで変化した一連の出力クロック信号を生成する。信号増幅部２１は、生成された一連の出力クロック信号の振幅を、一連の出力クロック信号の振幅の２倍以上に増幅させる。音声出力部１１は、増幅された一連の出力クロック信号を音声に変換して、音声を害獣に聞かせる。繰り返し生成部２０ｃは、一連の出力クロック信号を繰り返し生成させる。【選択図】図２

Description

本発明は、害獣忌避装置及び害獣忌避方法に関する。

従来、超音波や光を用いて、猪、猿、熊、鹿、烏等の害獣を忌避する害獣忌避装置が多種存在する。ここで、超音波とは、人間の耳には聞こえ難い高い周波数（振動数）を持つ音波を意味し、人間の耳は、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの周波数の音波を聞くことが出来ると言われている。

例えば、特開２００９−１５９９４３号公報（特許文献１）、特開２０１０−２０７１７５号公報（特許文献２）、特開２０１５−１１２０９８号公報（特許文献３）には、センサーが害獣を検知した際に、人間の耳に聞こえ難く、害獣の耳に聞こえる周波数の超音波を発射して害獣を忌避する害獣忌避装置が開示されている。又、実用新案登録第３１５３４４８号公報（特許文献４）には、センサーが害獣を検知した際に、紫外線及び白色のＬＥＤを照射して害獣を忌避する害獣忌避装置が開示されている。

特開２００９−１５９９４３号公報 特開２０１０−２０７１７５号公報 特開２０１５−１１２０９８号公報 実用新案登録第３１５３４４８号公報

しかしながら、害獣には、単純な超音波や光に対して慣れるという特性がある。つまり、害獣は、単純な超音波でも光でも、一度は、危険や不快を感じて、逃げ出すものの、同じ超音波や同じ光を繰り返し聞くと、これに慣れてしまい、逃げなくなるという課題がある。

一方、害獣に、周波数の高低の変化が激しい、ノイズの入った音波（不快音とする）を聞かせると、不快や危機を感じ、二度と聞きたくないと思って、当該音波を聞いた場所には二度と現れない。不快音は、不快の原因になり、典型的な例は、黒板を爪でひっかく音（音波）である。

そこで、本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、不快音を意図的に発して、害獣を寄せ付けなくすることが可能な害獣忌避装置及び害獣忌避方法を提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、本発明に係る新規な害獣忌避装置及び害獣忌避方法を完成させた。即ち、本発明に係る害獣忌避装置は、害獣検知部と、信号生成部と、信号増幅部と、音声出力部と、繰り返し生成部と、を備える。害獣検知部は、害獣の接近を検知する。信号生成部は、前記害獣の接近が検知されると、複数の正弦波の重ね合わせから構成されている矩形波のＣＰＵクロック信号を用いて出力クロック信号を出力し、当該出力クロック信号のＨＩ状態に対応するＨ時間を一定にし、前記出力クロック信号のＬＯＷ状態に対応するＬ時間を所定の時間毎に段階的に変更することで、第一の周波数から第二の周波数まで変化した一連の出力クロック信号を生成する。信号増幅部は、前記生成された一連の出力クロック信号の振幅を、当該一連の出力クロック信号の振幅の２倍以上に増幅させる。音声出力部は、前記増幅された一連の出力クロック信号を音声に変換して、当該音声を前記害獣に聞かせる。繰り返し生成部は、前記一連の出力クロック信号を繰り返し生成させる。

又、本発明に係る害獣忌避方法は、害獣検知ステップと、信号生成ステップと、信号増幅ステップと、音声出力ステップと、繰り返し生成ステップと、を備える。害獣検知ステップは、害獣の接近を検知する。信号生成ステップは、前記害獣の接近が検知されると、複数の正弦波の重ね合わせから構成されている矩形波のＣＰＵクロック信号を用いて出力クロック信号を出力し、当該出力クロック信号のＨＩ状態に対応するＨ時間を一定にし、前記出力クロック信号のＬＯＷ状態に対応するＬ時間を所定の時間毎に段階的に変更することで、第一の周波数から第二の周波数まで変化した一連の出力クロック信号を生成する。信号増幅ステップは、前記生成された一連の出力クロック信号の振幅を、当該一連の出力クロック信号の振幅の２倍以上に増幅させる。音声出力ステップは、前記増幅された一連の出力クロック信号を音声に変換して、当該音声を前記害獣に聞かせる。繰り返し生成ステップは、前記一連の出力クロック信号を繰り返し生成させる。

本発明によれば、不快音を意図的に発して、害獣を寄せ付けなくすることが可能となる。

本発明に係る害獣忌避装置の外観構成図である。 本発明に係る害獣忌避装置の機能ブロック図である。 本発明に係る害獣忌避装置の実行手順を示すフローチャートである。 本発明に係るＣＰＵクロック信号の構成図（図４Ａ）と、本発明に係る出力クロック信号の生成方法を示す概略図（図４Ｂ）と、である。 本発明に係る一連の出力クロック信号の周期の時系列を示すグラフ（図５Ａ）と、本発明に係る一連の出力クロック信号の周波数の時系列を示すグラフ（図５Ｂ）と、である。 時間ｔ１における一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフ（図６Ａ）と、時間ｔ２における一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフ（図６Ｂ）と、時間ｔ３における一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフ（図６Ｃ）と、時間ｔ４における一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフ（図６Ｄ）と、である。 一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフである。 一連の出力クロック信号の生成が繰り返された場合の一連の出力クロック信号の周波数の時系列を示すグラフである。 時間ｔ１における一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフ（測定結果）（図９Ａ）と、時間ｔ２における一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフ（測定結果）（図９Ｂ）と、時間ｔ３における一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフ（測定結果）（図９Ｃ）と、時間ｔ４における一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフ（測定結果）（図９Ｄ）と、である。 一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフ（測定結果）である。 実施例の害獣忌避装置により烏を撃退した際の写真である。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

先ず、本発明に係る害獣忌避装置１の外観構成図について説明する。本発明に係る害獣忌避装置１は、図１に示すように、害獣検知部１０と、スピーカー１１（音声出力部）と、を備える。害獣検知部１０は、害獣の接近を検知する。害獣検知部１０は、例えば、赤外線感知センサー（焦電センサー）で構成され、害獣検知部１０から所定の検知距離（例えば、１２ｍ）までに存在する害獣（赤外線を発している物体）を検知することが出来る。スピーカー１１は、害獣検知部１０が害獣の接近を検知すると、本体１２の内部のマイクロコントローラーにより、第一の周波数（例えば、８ｋＨｚ）から第二の周波数（例えば、４０ｋＨｚ）まで変化した一連の出力クロック信号が生成され、一連の出力クロック信号が増幅され、これに基づいて変換された音声（超音波）が発せられる。害獣は、その音声を聞くことで、不快又は危険を感じ、逃げ出す。一連の出力クロック信号の生成については、後述する。

害獣検知部１０と、スピーカー１１とは、例えば、害獣忌避装置１の本体１２の正面と左右の両側面にそれぞれ設けられ、害獣忌避装置１の正面又は両側面に害獣が接近すれば、いずれかの害獣検知部１０が検知し、スピーカー１１が超音波を発する。そのため、害獣忌避装置１は、上方から見て２７０度の広範囲（３方向）で害獣を検知し、当該広範囲で超音波を発することが出来る。

又、本発明に係る害獣忌避装置１は、本体１２を所定の高さに支持する支持部１３（支柱）を備える。又、本発明に係る害獣忌避装置１は、ＬＥＤ１４を備え、ＬＥＤ１４は、害獣検知部１０が害獣の接近を検知すると、本体１２の内部のマイクロコントローラーにより、ＬＥＤ１４の光源を点灯する。ＬＥＤ１４は、例えば、光源から高輝度の青色光を害獣に照射する。害獣は、その光を見ることで、危険を感じ、逃げ出す。このＬＥＤ１４は、本体１２の正面に複数個（例えば、６つ）設けられる。

又、本発明に係る害獣忌避装置１は、ソーラーパネル１５を備え、ソーラーパネル１５は、太陽光により発電し、当該発電された電気を本体１２の内部の充電部に充電する。充電部に充電された電気は、獣害忌避装置１の各部（検知部１０、スピーカー１１、ＬＥＤ１４、マイクロコントローラー等）に供給される。そのため、本発明に係る害獣忌避装置１は、外部電源を不要とする。尚、充電部により供給される電気は、直流電流であり、この直流電流により各部が駆動する。

又、本発明に係る害獣忌避装置１は、ソーラーパネル１５の角度を調整する角度調整部１６を備え、ユーザーが害獣忌避装置１を設置した場合に、当該角度調整部１６を用いて、ソーラーパネル１５の発電面を昼頃の太陽の方向へ合わせ、ソーラーパネル１５の発電効率を高める。

次に、本発明に係る害獣忌避装置１の機能ブロック図について説明する。本発明に係る害獣忌避装置１は、図２に示すように、害獣検知部１０、スピーカー１１（音声出力部）、ＬＥＤ１４、ソーラーパネル１５の他に、本体１２の内部に、マイクロコントローラー２０と、信号増幅部２１と、充電部２２と、書込部２３と、を備える。

マイクロコントローラー２０は、発振回路２０ａと、信号生成部２０ｂと、を備える。発振回路２０ａは、ＣＰＵの駆動に要する特定の周波数（例えば、１６ＭＨｚ）のＣＰＵクロック信号を発振する。信号生成部２０ｂは、害獣検知部１０が害獣の接近を検知すると、発振回路２０ａのＣＰＵクロック信号を用いて、第一の周波数（例えば、８ｋＨｚ）から第二の周波数（例えば、４０ｋＨｚ）まで変化した一連の出力クロック信号を生成する。つまり、本発明では、２つ以上の異なる周波数のクロック信号を発振する複数の発振器を不要とし、１つの発振回路２０ａのＣＰＵクロック信号を基に、プログラム的に、目的とする一連の出力クロック信号を生成することが出来るため、マイクロコントローラー２０に所望のプログラムを書き込めば、量産化可能であり、害獣の種類に応じて、周波数を変化させた一連の出力クロック信号を調整・生成することが可能であるため、機動的に対応出来る利点を有する。プログラムは、後述するステップに対応する。

尚、害獣の種類によって、聞こえる周波数領域が異なることから、全ての種類の害獣に適用するために、第一の周波数が８ｋＨｚとし、第二の周波数が４０ｋＨｚとすることで、広範囲の周波数領域の音声を発生させることが可能となり、どのような種類の害獣が近寄ってきても、効果のある音声を照射することが出来る。

一連の出力クロック信号は、信号増幅部２１に入力され、信号増幅部２１は、前記生成された一連の出力クロック信号の振幅（例えば、５Ｖ）を、当該一連の出力クロック信号の振幅の２倍以上（例えば、１２Ｖ）に増幅させる。増幅された一連の出力クロック信号は、スピーカー１１へ入力される。スピーカー１１は、検知された害獣に音声を発射する。又、マイクロコントローラー２０は、繰り返し生成部２０ｃを備え、信号生成部２０ｂに、一連の出力クロック信号の生成を所定回数繰り返させる。

又、マイクロコントローラー２０は、点灯制御部２０ｄを備え、点灯制御部２０ｄは、害獣検知部１０が害獣の接近を検知すると、ＬＥＤ１４に点灯信号を入力し、ＬＥＤ１４が光源を点灯して、光を害獣に照射する。

又、充電部２２は、ソーラーパネル１５が発電した電気を充電し、充電した電気を各部に供給する。又、書込部２３は、外部のコンピューターに電気的に接続可能であり、コンピューターからの指示に基づいて、信号生成部２０ｂに対して一連の出力クロック信号の生成のためのプログラムや繰り返し生成部２０ｃに対して一連の出力クロック信号の生成回数のためのプログラムを書き込んだり、バグを修正したりする。

次に、図２、図３を参照しながら、本発明に係る害獣忌避装置１の構成及び実行手順について説明する。先ず、ユーザーが、害獣の出没する場所に本発明に係る害獣忌避装置１を設置し、電源を投入（ＯＮ）する（図３：Ｓ１０１ＹＥＳ）。

すると、ソーラーパネル１５により予め電気を充電していた充電部２２が各部に電気を供給し、マイクロコントローラー２０が初期動作を行う（図３：Ｓ１０２）。ここで、電源が投入された時点から所定の時間（例えば、３０秒等）までの間では、害獣検知部１０（焦電センサ）からの信号が不安定となることから、マイクロコントローラー２０は、電源投入時から所定の時間まで、害獣検知部１０からの信号を無視する。

さて、初期動作が完了すると、害獣検知部１０は、害獣の接近の検知を開始する（図３：Ｓ１０３）。害獣が害獣忌避装置１に接近しない限り（害獣が害獣検知部１０から検知距離までに侵入しない限り）、害獣検知部１０は、害獣の接近を検知せず（図３：Ｓ１０３ＮＯ）、害獣の接近を繰り返し監視する。

一方、害獣が害獣忌避装置１に接近すると、害獣検知部１０は、害獣の接近を検知し（図３：Ｓ１０３ＹＥＳ）、信号生成部２０ｂは、発振回路２０ａのＣＰＵクロック信号を用いて出力クロック信号を出力し、当該出力クロック信号のＨＩ状態に対応するＨ時間を一定にし、前記出力クロック信号のＬＯＷ状態に対応するＬ時間を所定の時間毎に段階的に変更することで、第一の周波数（８ｋＨｚ）から第二の周波数（４０ｋＨｚ）まで変化した一連の出力クロック信号を生成する（図３：Ｓ１０４）。

具体的には、下記の手順で行われる。先ず、図４Ａに示すように、マイクロコントローラー２０の発振回路２０ａは、周波数が比較的高い（１６ＭＨｚ）ＣＰＵクロック信号を発振しているが、このＣＰＵクロック信号を分解すると、複数の正弦波の重ね合わせから構成されている。そのため、図４Ａに示すように、ＣＰＵクロック信号の形状は、厳密な矩形波（方形波）でなく、所定のノイズを含む矩形波となる。この矩形波を用いて、音声の源泉となる出力クロック信号を生成することで、後述する音声において共鳴を引き起こし、周波数の高低の変化が激しい、ノイズを含む音声（不快音）を発することが出来る。

信号生成部２０ｂは、先ず、害獣の接近が検知されると、ＣＰＵクロック信号の立ち上がりの数をカウント数Ｃとしてカウントし、図４Ｂに示すように、カウント数Ｃが０から予め設定された第一の閾値Ｃ０までの間では、所定の電圧値（５Ｖ）を出力値として出力する。次に、信号生成部２０ｂは、カウント数Ｃが第一の閾値Ｃ０＋１から予め設定された第二の閾値Ｃ１までの間では、前記電圧値を０Ｖにして出力する。第二の閾値Ｃ１は、第一の周波数（８ｋＨｚ）に対応する。これにより、カウント数Ｃが０から第一の閾値Ｃ０までの間では、ＨＩ状態とし、カウント数Ｃが第一の閾値Ｃ０＋１から第二の閾値Ｃ２までの間では、ＬＯＷ状態とする出力クロック信号を生成することが出来る。ここで、出力クロック信号がＨＩ状態である時間をＨ時間と称し、出力クロック信号がＬＯＷ状態である時間をＬ時間（図４Ｂでは、Ｌ１）と称する。

次に、信号生成部２０ｂは、カウント数ＣがＣ１を超えると、カウント数Ｃを０に戻して、再度、カウント数Ｃが０から第一の閾値Ｃ０までの間では、前記電圧値を出力し、カウント数Ｃが第一の閾値Ｃ０＋１から第二の閾値Ｃ１までの間では、０Ｖを出力することで、所定の周期Ｔ１（＝Ｈ＋Ｌ１）を有する出力クロック信号を生成する。

尚、出力クロック信号において第一の周波数（１／Ｔ１）が８ｋＨｚの場合は、例えば、第一の閾値Ｃ０が２００と設定され、第二の閾値Ｃ１が２０００と設定される。

ここで、第一の閾値Ｃ０は、出力クロック信号のＨ時間、つまり、パルス幅に関係し、第一の閾値Ｃ０が２００の場合、出力クロック信号のパルス幅は１５．６μｓｅｃとなり、出力クロック信号のＬ時間は１０９．４μｓｅｃとなり、最初の周期Ｔ１は１２５μｓｅｃとなる。

さて、信号生成部２０ｂは、カウント数Ｃのカウントを開始した時点から所定の時間Ｔｍ（例えば、１００ｍｓｅｃ）だけ経過する毎に、前記第二の閾値Ｃ２を、前記第二の周波数（４０ｋＨｚ）に対応する第三の閾値Ｃｎ（例えば、４００）に近づくように所定値ΔＣ（例えば、１６）だけ変化させ、変化させた変化値Ｃ２を新たな第二の閾値として設定する。ここでは、第一の周波数が８ｋＨｚであり、第二の周波数が４０ｋＨｚであるため、信号生成部２０ｂは、第二の閾値Ｃ２を所定値ΔＣだけ減算し、減算した減算値Ｃ２（＝Ｃ１−ΔＣ）を新たな第二の閾値として設定する。尚、第一の周波数が４０ｋＨｚであり、第二の周波数が８ｋＨｚである場合は、第二の閾値Ｃ２が４００となり、第三の閾値Ｃｎが２０００となるため、減算とは逆となり、信号生成部２０ｂは、第二の閾値Ｃ２を所定値ΔＣだけ加算し、加算した加算値Ｃ２（＝Ｃ１＋ΔＣ）を新たな第二の閾値として設定する。ここでは、第二の閾値Ｃ２が２０００であり、第三の閾値Ｃｎが４００であることを前提に説明する。

そして、図４Ｂに示すように、信号生成部２０ｂは、新たな第二の閾値Ｃ２を設定すると、カウント数Ｃが０から第一の閾値Ｃ０までの間では、前記電圧値を出力し、カウント数Ｃが第一の閾値Ｃ０＋１から新たな第二の閾値Ｃ２までの間では、０Ｖを出力する。これにより、所定の時間Ｔｍ毎に、ＬＯＷ状態に対応するＬ時間を段階的に減少させることが出来るため、所定の時間Ｔｍ毎に出力クロック信号の周期Ｔを小さくする、言い換えれば、出力クロック信号の周波数ｆを大きくすることが可能となる。

又、出力クロック信号のＨ時間を固定し、Ｌ時間を可変とすることで、周波数が変化する一連の出力クロック信号に基づいて音声を円滑に発生することが出来る。即ち、出力クロック信号のＨ時間を出来るだけ短くすることも可能であるが、そのようにすると、マイクロコントローラー２０のプログラム上で出力クロック信号を生成しているため、プログラムの処理量が多くなり、適切に動作しない可能性が出てくる。一方、出力クロック信号のＨ時間を長くすると、出力クロック信号の刻み幅が荒くなり、音声の出力に不具合が生じやすくなる。そこで、出力クロック信号のＨ時間を、マイクロコントローラー２０と信号増幅部２１とスピーカー１１のスペックに合わせて固定し、出力クロック信号のＬ時間を変更するように構成することで、周波数が大きく変化した一連の出力クロック信号を生成したとしても、音声の変換に不具合が生じず、周波数が変化する音声を円滑に発生させることが出来るのである。

次に、信号生成部２０ｂは、新たな第二の閾値Ｃ２が予め設定された第三の閾値Ｃｎになるまで、所定の時間Ｔｍ毎に、前記新たな第二の閾値Ｃ２から所定値ΔＣを減算する処理を繰り返す。そうすることで、周期が段階的に減算された出力クロック信号が生成される。

そして、新たな第二の閾値Ｃ２が所定値ΔＣだけ繰り返し減算され、減算された新たな第二の閾値Ｃ２が第三の閾値Ｃｎになると、信号生成部２０ｂは、所定の時間Ｔｍが経過するまで、カウント数Ｃが０から第一の閾値Ｃ０までの間では、前記電圧値を出力し、カウント数Ｃが第一の閾値Ｃ０＋１から第三の閾値Ｃｎまでの間では、０Ｖを出力する。

このように、信号生成部２０ｂは、所定の時間Ｔｍ（１００ｍｓｅｃ）に、第二の閾値Ｃ２を減算する回数ｎ＝｛（最初の第二の閾値Ｃ２−第三の閾値Ｃｎ）／所定値ΔＣ｝＝｛（２０００−４００）／１６｝＝１００を乗算した生成時間Ｔｇ（１００ｍｓｅｃ×１００回＝１０ｓｅｃ）だけ、出力クロック信号を生成し続ける。

尚、出力クロック信号の第二の周波数（１／Ｔｎ）が４０ｋＨｚの場合は、例えば、Ｃ０が２００と設定され、Ｃｎが４００と設定される。

このように、信号生成部２０ｂは、ＣＰＵクロック信号とカウント数Ｃを用いることで、第一の周波数（ｆ１）から第二の周波数（ｆｎ）まで変化した一連の出力クロック信号を生成することが出来る。言い換えると、プログラム的に、１つの発振回路２０ａを用いて、周波数が変化する一連の出力クロック信号を生成することが出来るのである。

一連の出力クロック信号の周期及び周波数の特性は、下記のようになる。即ち、一連の出力クロック信号の周期について、図５Ａに示すように、最初は、長い第一の周期Ｔ１の出力クロック信号が所定の時間Ｔｍだけ生成され、次に、第一の周期Ｔ１よりも短い周期Ｔ２の出力クロック信号が所定の時間Ｔｍだけ生成される。このように出力クロック信号の周期Ｔは段階的に短くなり、最後に、最も短い周期Ｔｎの出力クロック信号が生成される。

一方、一連の出力クロック信号の周波数について、図５Ｂに示すように、最初は、短い第一の周波数ｆ１（＝１／Ｔ１）（８ｋＨｚ）の出力クロック信号が所定の時間Ｔｍだけ生成され、次に、第一の周波数ｆ１よりも長い周波数ｆ２の出力クロック信号が所定の時間Ｔｍだけ生成される。ここで、出力クロック信号の周波数ｆは、周期Ｔの逆数であることから、指数関数的に段階的に長くなり、最後に、第二の周波数ｆｎ（４０ｋＨｚ）の出力クロック信号が生成される。このように周期Ｔを段階的に変更することで、周波数が指数関数的に変化する一連の出力クロック信号を生成することが出来る。

さて、信号生成部２０ｂが一連の出力クロック信号を生成すると、信号増幅部２１に送られ、信号増幅部２１は、前記生成された一連の出力クロック信号の振幅（５Ｖ）を、当該一連の出力クロック信号の振幅の２倍以上（１２Ｖ）に増幅させる（図３：ｓ１０５）。

具体的には、信号増幅部２１に、低周波数から高周波数までの増幅が可能なＤＣモータ駆動用フルブリッジドライバＩＣを採用し、前記生成された一連の出力クロック信号の振幅を５Ｖから１２Ｖへ増幅する。これにより、一般的に、出力信号の負荷を高めれば（エネルギーを高くすれば）、出力クロック信号を安定化させることが出来るため、この出力クロック信号に基づいてスピーカー１１から発する音声（超音波）の音圧レベルを確実に高めることが出来る。

そして、信号増幅部２１が一連の出力クロック信号の振幅を増幅すると、スピーカー１１に送られ、スピーカー１１は、前記増幅された一連の出力クロック信号を音声に変換して（図３：Ｓ１０６）、当該音声を前記害獣に聞かせる。

ここで、図６には、一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルの時系列変化を示す。尚、図６中の時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の大小関係は、０（ｓｅｃ）＜ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４＜生成時間Ｔｇ（ｓｅｃ）である。

図６Ａに示すように、初期の段階（ｔ＝ｔ１）では、第一の周波数８ｋＨｚの音声がメインピークとなり出力されているものの、８ｋＨｚよりも高周波数側に複数のノイズピークが見られる。又、図６Ｂに示すように、第二の段階（ｔ＝ｔ２）では、発せられる音声のうち、目的となるメインピークの周波数が高周波数側にシフトし、周波数１０ｋＨｚの音声がメインピークとなるものの、高周波数側に２つのノイズピークと低周波数側に１つのノイズピークが見られる。更に、図６Ｃに示すように、第三の段階（ｔ＝ｔ３）では、目的となるメインピークの周波数が更に高周波数側にシフトし、周波数１５ｋＨｚの音声がメインピークとして出力されるものの、やはり、高周波数側に２つのノイズピークと低周波数側に１つのノイズピークが見られる。図６Ｄに示すように、最後の段階（ｔ＝ｔ４）では、生成時間Ｔｇに近いことから、周波数３５ｋＨｚの音声がメインピークとして出力されるものの、低周波数側に複数のノイズピークが見られる。このように、目的の周波数のメインピーク以外にノイズピークが発生し、このノイズピークは、正しく、音声において共鳴により生じ、発生する音声（超音波）は、周波数の高低の変化が激しい、ノイズを含む音声（不快音）であることを示している。

次に、図７では、一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係を示す。図７に示すように、害獣忌避装置１からの特定の距離において、低周波数側では、音圧レベルがやや低くなるものの、高周波数側では、音圧レベルが平坦であり、どの周波数でも音圧レベルを確実に高めることが出来る。尚、特定の距離が２ｍ、４ｍ、８ｍの場合でも、その傾向が同じであることが理解出来る。これは、音圧レベルを高めるための信号増幅部２１が上手く機能していることを示す。

さて、スピーカー１１は、一連の出力クロック信号に基づいて音声を前記害獣に聞かせると、繰り返し生成部２０ｃが、前記一連の出力クロック信号を繰り返し生成させる（図３：Ｓ１０７）。

具体的には、信号生成部２０ｂが、第二の（最後の）周波数ｆｎの出力クロック信号を生成する場合、新たな第二の閾値Ｃ２が第三の閾値Ｃｎになり、信号生成部２０ｂが、カウント数Ｃが０から第一の閾値Ｃ０までの間では、前記電圧値を出力し、カウント数Ｃが第一の閾値Ｃ０＋１から第三の閾値Ｃｎまでの間では、０Ｖを出力し、所定の時間Ｔｍが経過する。すると、繰り返し生成部２０ｃは、所定の繰り返し数Ｒの０に１を加えて、繰り返し数Ｒが予め設定された繰り返し閾値（例えば、３回）になったか否かを判定する。

現時点では、繰り返し数Ｒが１であるため、繰り返し生成部２０ｃは、繰り返し数Ｒが繰り返し閾値になっていないと判定し（図３：Ｓ１０７ＹＥＳ）、カウント数Ｃを０にするとともに、第三の閾値Ｃｎを最初の第二の閾値Ｃ１に戻す。

これにより、Ｓ１０７からＳ１０４に戻る。つまり、信号生成部２０ｂは、カウント数Ｃが０から第一の閾値Ｃ０までの間では、前記電圧値を出力し、カウント数Ｃが第一の閾値Ｃ０＋１から第二の閾値Ｃ１までの間では、前記電圧値を０Ｖにして出力し、所定の時間Ｔｍ毎に第二の閾値Ｃ１を所定値ΔＣだけ減算することを繰り返すことで、第二の閾値Ｃ１が第三の閾値Ｃｎになるまで、一連の出力クロック信号を生成し続ける。尚、第二の閾値Ｃ１が４００で、第三の閾値Ｃｎが２０００で、所定値ΔＣだけ加算する場合であっても同様である。

そして、図８に示すように、生成期間Ｔｇを一単位として一連の出力クロック信号の生成が繰り返される。一連の出力クロック信号の生成が、所定回数（３回）繰り返され、Ｓ１０７において、繰り返し数Ｒが３になり、繰り返し生成部２０ｃが、繰り返し数Ｒが繰り返し閾値（３回）になったか否かを判定する（図３：Ｓ１０７）。

この場合では、繰り返し数Ｒが３であるため、繰り返し生成部２０ｃは、繰り返し数Ｒが繰り返し閾値になったと判定し（図３：Ｓ１０７ＮＯ）、信号生成部２０ｂに対して一連の出力クロック信号の生成を終了させる（図３：Ｓ１０８）。これにより、音声の発生が停止する。

さて、一連の出力クロック信号に基づいて、不快音が発生するが、この音声を聞いた害獣は、不快や危機を感じ、直ぐに逃げ出す。仮に、不快音を一度聞いただけの害獣であっても、上述のように、不快音が繰り返し発生すれば、害獣は、危機感を抱き、その場を直ぐに離れ、二度と近づかなくなるであろう。

尚、上述では、音声の発生について主に説明したが、本発明に係る害獣忌避装置１では、音声の発生とともに光の照射も同時に行い、害獣の忌避効果を高める。即ち、害獣検知部１０は、害獣の接近を検知すると（図３：Ｓ１０３ＹＥＳ）、点灯制御部２０ｄは、ＬＥＤ１４の光源を点灯する（図３：Ｓ１０９）。これにより、害獣に不快音（超音波）とＬＥＤ１４の光とを同時に発して、害獣に更に強く危機感を与えることが出来る。

そして、Ｓ１０７において、繰り返し生成部２０ｃは、繰り返し数Ｒが繰り返し閾値になったと判定した場合（図３：Ｓ１０７ＮＯ）、点灯制御部２０ｄは、一連の出力クロック信号の生成の繰り返しが終了すると、前記点灯したＬＥＤ１４の光源を消灯する（図３：Ｓ１１０）。これにより、不快音（超音波）と同時にＬＥＤ１４の光を停止することが出来る。

尚、繰り返し生成部２０ｃが、一連の出力クロック信号の生成を停止させ、点灯制御部２０ｄが、ＬＥＤ１４の光線を消灯した後、処理を終えるが、例えば、他の害獣が、再度、害獣忌避装置１に接近すると、Ｓ１０３から処理が開始される。これらの処理は、充電部２２の電気量が無くなるか、又はユーザーにより電源を切断（ＯＦＦ）されるまで繰り返される。

＜実施例、実験結果等＞
以下、実施例等によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。

先ず、図１〜図５に示す図面に基づいて、害獣忌避装置１の試作品を作成した。そして、この試作品を一般財団法人小林理学研究所で音圧計測を行った。図９には、一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルの時系列変化（測定結果）を示す。尚、図９中の時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の大小関係は、０＜ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４＜１０ｓｅｃである。図９Ａに示すように、初期の段階（ｔ＝ｔ１）では、低周波数側に目的の周波数に対応するメインピークが表れ、高周波数側にノイズに対応する複数のノイズピークが表れている。図９Ｂに示すように、第二の段階（ｔ＝ｔ２）では、メインピークは、高周波数側にシフトするとともに、高周波数側と低周波数側に複数のノイズピークが表れる。図９Ｃに示すように、第三の段階（ｔ＝ｔ３）では、メインピークは、更に高周波数側にシフトし、高周波数側と低周波数側に複数のノイズピークが表れ、図９Ｄに示すように、最後の段階（ｔ＝ｔ４）では、メインピークが、目的の高周波数に近づくとともに、低周波数側に複数のノイズピークが表れる。このように、ノイズを含む音声を低周波数から高周波数に変化させながら発生させ、不快音を発生させることが出来た。

又、図１０には、一連の出力クロック信号に基づいて発生した音声の周波数と音圧レベルとの関係（測定結果）を示す。ここで、図１０の値は空気吸収補正を行っている。図１０に示すように、害獣忌避装置１からの特定の距離が２ｍ、４ｍ、８ｍの場合、低周波数側では、音圧レベルがやや低くなるものの、高周波数側では、音圧レベルが平坦であり、どの周波数でも音圧レベルを高めることが出来た。

次に、害獣として烏が複数出没して被害を受けている場所に害獣忌避装置１の試作品を設置し、害獣忌避効果を確認した。その結果、複数の烏が表れた際に、害獣忌避装置１が起動し、周波数の高低の変化が激しい、ノイズの入った音波（不快音）（超音波）と光を発生し、図１１に示すように、複数の烏を全て撃退した。数日経過後、烏が全く出没しなくなり、害獣の被害が殆ど無くなった。鹿やアライグマ、猪等の害獣に対しても、同様の忌避効果があった。

以上のように、本発明は、猪、猿、熊、鹿、烏等の害獣に対して効果的に忌避することが出来る害獣忌避装置及び害獣忌避方法として有用であり、不快音を意図的に発して、害獣を寄せ付けなくすることが可能な害獣忌避装置及び害獣忌避方法として有効である。

１ 害獣忌避装置
１０ 害獣検知部
１１ スピーカー（音声出力部）
１２ 本体
１３ 支持部
１４ ＬＥＤ
１５ ソーラーパネル
１６ 角度調整部
２０ マイクロコントローラー
２０ａ 発振回路
２０ｂ 信号生成部
２０ｃ 繰り返し生成部
２０ｄ 点灯制御部
２１ 信号増幅部
２２ 充電部
２３ 書込部

Claims (4)

1. 害獣の接近を検知する害獣検知部と、
   前記害獣の接近が検知されると、複数の正弦波の重ね合わせから構成されている矩形波のＣＰＵクロック信号を用いて出力クロック信号を出力し、当該出力クロック信号のＨＩ状態に対応するＨ時間を一定にし、前記出力クロック信号のＬＯＷ状態に対応するＬ時間を所定の時間毎に段階的に変更することで、第一の周波数から第二の周波数まで変化した一連の出力クロック信号を生成する信号生成部と、
   前記生成された一連の出力クロック信号の振幅を、当該一連の出力クロック信号の振幅の２倍以上に増幅させる信号増幅部と、
   前記増幅された一連の出力クロック信号を音声に変換して、当該音声を前記害獣に聞かせる音声出力部と、
   前記一連の出力クロック信号を繰り返し生成させる繰り返し生成部と、
   を備える害獣忌避装置。
2. 前記害獣の接近が検知されると、ＬＥＤの光源を点灯して、前記害獣に光を照射し、前記一連の出力クロック信号の生成の繰り返しが終了すると、前記点灯したＬＥＤの光源を消灯する点灯制御部を更に備える
   請求項１に記載の害獣忌避装置。
3. 前記信号生成部は、
   前記害獣の接近が検知されると、前記ＣＰＵクロック信号の立ち上がりの数をカウント数Ｃとしてカウントし、前記カウント数Ｃが０から第一の閾値Ｃ０までの間では、所定の電圧値を出力値として出力し、前記カウント数Ｃが前記第一の閾値Ｃ０＋１から、前記第一の周波数に対応する第二の閾値Ｃ１までの間では、前記電圧値を０Ｖにして出力し、前記カウント数Ｃが前記第二の閾値Ｃ１を超えると、前記カウント数Ｃを０に戻し、
   前記カウント数Ｃのカウントを開始した時点から所定の時間Ｔｍだけ経過する毎に、前記第二の閾値Ｃ２を、前記第二の周波数に対応する第三の閾値Ｃｎに近づくように所定値ΔＣだけ変化させ、変化させた変化値Ｃ２を新たな第二の閾値として設定し、前記カウント数Ｃが０から前記第一の閾値Ｃ０までの間では、前記電圧値を出力し、前記カウント数Ｃが前記第一の閾値Ｃ０＋１から前記新たな第二の閾値Ｃ２までの間では、０Ｖを出力し、
   前記新たな第二の閾値Ｃ２が前記第三の閾値Ｃｎになるまで、前記所定の時間Ｔｍ毎に、前記新たな第二の閾値Ｃ２を前記所定値ΔＣだけ変化させる処理を繰り返す
   請求項１又は２に記載の害獣忌避装置。
4. 害獣の接近を検知する害獣検知ステップと、
   前記害獣の接近が検知されると、複数の正弦波の重ね合わせから構成されている矩形波のＣＰＵクロック信号を用いて出力クロック信号を出力し、当該出力クロック信号のＨＩ状態に対応するＨ時間を一定にし、前記出力クロック信号のＬＯＷ状態に対応するＬ時間を所定の時間毎に段階的に変更することで、第一の周波数から第二の周波数まで変化した一連の出力クロック信号を生成する信号生成ステップと、
   前記生成された一連の出力クロック信号の振幅を、当該一連の出力クロック信号の振幅の２倍以上に増幅させる信号増幅ステップと、
   前記増幅された一連の出力クロック信号を音声に変換して、当該音声を前記害獣に聞かせる音声出力ステップと、
   前記一連の出力クロック信号を繰り返し生成させる繰り返し生成ステップと、
   を備える害獣忌避装置の害獣忌避方法。