JP2018164445A - 蛾類忌避装置、船舶、及び蛾類忌避方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】蛾類を忌避できる蛾類忌避装置、船舶及び蛾類忌避方法を提供する。【解決手段】第１バースト信号の幅及び周期が第１条件として設定され、第２バースト信号の幅及び周期が第２条件として設定される条件設定部１２と、第１条件及び前記第２条件によってそれぞれ規定される第１バースト信号及び第２バースト信号を順次生成する信号生成器１４と、信号生成器によって生成された第１バースト信号及び第２バースト信号に基づいて音波を放射する音波放射部１５と、を備える。【選択図】 図２
Description
本発明は蛾類忌避装置、船舶、及び蛾類忌避方法に関する。
特許文献１には、超音波を用いて蛾類の防除を行う蛾類防除装置が記載されている。この蛾類防除装置は、コウモリが発する超音波の波長領域を有する出力パターンを、第１のパルス継続時間の超音波出力を１パルスとする第１の超音波パルスを２．０〜６．６Ｈｚで出力するパターンと、第２のパルス継続時間の超音波出力を１パルスとする第２の超音波パルスを２０．０〜３３．３Ｈｚで出力するパターンとを含んだ出力パターンとして繰り返し出力するパルス出力手段を備えている。
特許文献２には、球状の振動放射体を結合した超音波発生装置が記載されている。この超音波発生装置は、長さを超音波振動波長の１／２乃至略１／２に整合した超音波振動子と、振動子と同じ長さで振動子の振動をブーストして伝送する振動ブースタとを直列結合し、ブースタ先端部に、振動子の長さの約２倍の大きさの直径を有する充実した球状の振動放射体を結合するか又は一体形成している。
ここで例えば、アジア型マイマイガ(Asian Gypsy Moth,以下「AGM」)は、国内外に広範囲に分布する森林蛾類であり、船舶に産み付けられたAGMの卵塊が港で孵化して侵入するという問題がある。
本発明は、蛾類を忌避できる蛾類忌避装置、船舶、及び蛾類忌避方法を提供することを目的とする。
本発明は、蛾類を忌避できる蛾類忌避装置、船舶、及び蛾類忌避方法を提供することを目的とする。
前記目的に沿う第１の発明に係る蛾類忌避装置は、第１バースト信号の幅及び周期が第１条件として設定され、第２バースト信号の幅及び周期が第２条件として設定される条件設定部と、前記第１条件及び前記第２条件によってそれぞれ規定される前記第１バースト信号及び前記第２バースト信号を順次生成する信号生成器と、前記信号生成器によって生成された前記第１バースト信号及び前記第２バースト信号に基づいて音波を放射する音波放射部と、を備えた蛾類忌避装置である。
第１の発明に係る蛾類忌避装置において、前記第１バースト信号の幅が５０ミリ秒以上８０ミリ秒以下であり、前記第２バースト信号の幅が１００ミリ秒以上２００ミリ秒以下であることが好ましい。
第１の発明に係る蛾類忌避装置において、前記第１バースト信号及び前記第２バースト信号の周期が、それぞれ０．６秒以上２．４秒以下であることが好ましい。
第１の発明に係る蛾類忌避装置において、前記第１バースト信号の幅が５５ミリ秒以上６５ミリ秒以下、かつ前記第１バースト信号の周期が０．９秒以上２．１秒以下であり、前記第２バースト信号の幅が１５５ミリ秒以上１７０ミリ秒以下、かつ前記第２バースト信号の周期が０．９秒以上２．１秒以下であることが好ましい。
第１の発明に係る蛾類忌避装置において、前記音波放射部は、振動体及び実質的に全方向に音波を放射する球状の振動放射体を備え、前記振動放射体の直径が前記振動体の長手方向の長さの略２倍であることが好ましい。
前記目的に沿う第２の発明に係る船舶は、前記第１の発明に係る蛾類忌避装置を備え、前記音波が貨物又は貨物室へ至る通路の入口に到達する位置に前記振動放射体が配置されている船舶である。
前記目的に沿う第３の発明に係る蛾類忌避方法は、第１の発明に係る蛾類忌避装置を用いた蛾類忌避方法であって、第１バースト信号の幅及び周期を第１条件として設定し、第２バースト信号の幅及び周期を第２条件として設定する条件設定工程と、前記第１条件及び前記第２条件によってそれぞれ規定される前記第１バースト信号及び前記第２バースト信号を順次生成する信号生成工程と、前記信号生成工程によって生成された前記第１バースト信号及び前記第２バースト信号に基づいて音波を放射する音波放射工程と、を含む。
第３の発明に係る蛾類忌避方法において、前記第１バースト信号の幅が５５ミリ秒以上６５ミリ秒以下、かつ前記第１バースト信号の周期が０．９秒以上２．１秒以下であり、前記第２バースト信号の幅が１５５ミリ秒以上１７０ミリ秒以下、かつ前記第２バースト信号の周期が０．９秒以上２．１秒以下であることが好ましい。
本発明による蛾類忌避装置、船舶及び蛾類忌避方法によれば、蛾類を忌避することができる。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
１．定義
「バースト信号の幅」とは、バースト信号が放射される継続時間（ミリ秒）を意味し、「バースト信号の周期」とは、一つのバースト信号の放射開始時から、次のバースト信号の放射開始時までの時間（秒）を意味する。
バースト信号の幅が１６２ミリ秒、バースト信号の周期が１秒の２つのバースト信号から構成されるバースト信号の波形を図１に示す。
また、「音波」とは、弾性によって起こる波動のことを意味する。
「バースト信号の幅」とは、バースト信号が放射される継続時間（ミリ秒）を意味し、「バースト信号の周期」とは、一つのバースト信号の放射開始時から、次のバースト信号の放射開始時までの時間（秒）を意味する。
バースト信号の幅が１６２ミリ秒、バースト信号の周期が１秒の２つのバースト信号から構成されるバースト信号の波形を図１に示す。
また、「音波」とは、弾性によって起こる波動のことを意味する。
２．蛾類忌避装置
蛾類忌避装置１０について、図２の制御系全体のブロック線図に基づいて説明する。
本発明の一実施の形態に係る蛾類忌避装置１０は、例えば船舶２０（図４参照）に搭載され、音波放射部１５から音波を放射することによって、蛾類を忌避できる。
なお、蛾類忌避装置１０において忌避できる蛾類としては、ドクガ科、ヤガ科、メイガ科、シャクガ科の蛾を挙げることができ、ドクガ科を好適に挙げることができ、ドクガ科マイマイガ（Asian Gypsy Moth(AGM);Lymantria dispar）をより好適に挙げることができる。
蛾類忌避装置１０は、条件設定部１２、信号生成器１４、及び音波放射部１５を備えている。
蛾類忌避装置１０について、図２の制御系全体のブロック線図に基づいて説明する。
本発明の一実施の形態に係る蛾類忌避装置１０は、例えば船舶２０（図４参照）に搭載され、音波放射部１５から音波を放射することによって、蛾類を忌避できる。
なお、蛾類忌避装置１０において忌避できる蛾類としては、ドクガ科、ヤガ科、メイガ科、シャクガ科の蛾を挙げることができ、ドクガ科を好適に挙げることができ、ドクガ科マイマイガ（Asian Gypsy Moth(AGM);Lymantria dispar）をより好適に挙げることができる。
蛾類忌避装置１０は、条件設定部１２、信号生成器１４、及び音波放射部１５を備えている。
条件設定部１２は、ユーザによって、第１バースト信号及び第２バースト信号を規定するバースト信号の幅及び周期がそれぞれの第１条件及び第２条件として設定される。
第１バースト信号及び第２バースト信号の幅の設定範囲は、蛾類が忌避する効果が高い範囲であり、例えば、５０ミリ秒以上２００ミリ秒以下である。
ただし、第１条件で設定される第１バースト信号の幅は、好ましくは５０ミリ秒以上８０ミリ秒以下であり、更に好ましくは５５ミリ秒以上６５ミリ秒以下である。第２条件で設定される第２バースト信号の幅は、好ましくは１００ミリ秒以上２００ミリ秒以下であり、更に好ましくは１５５ミリ秒以上１７０ミリ秒以下である。
なお、より振動放射体１８から広範囲で蛾類を忌避する観点から、第１条件及び第２条件で設定された第１バースト信号及び第２バースト信号の幅の差の絶対値は、例えば４０ミリ秒以上１５０ミリ秒以下であり、好ましくは７０ミリ秒以上１２０ミリ秒以下であり、より好ましくは９０ミリ秒以上１１０ミリ秒以下である。
一方、第１バースト信号及び第２バースト信号の周期の設定範囲は、それぞれ例えば、０．６〜２．４秒であり、０．９秒以上２．１秒以下とすることが好ましい。
ユーザが特定のバースト信号の幅及び周期を条件設定部１２に設定することができるが、あらかじめ特定のバースト信号の幅及び周期が条件設定部１２に設定されていてもよい。
第１バースト信号及び第２バースト信号の幅の設定範囲は、蛾類が忌避する効果が高い範囲であり、例えば、５０ミリ秒以上２００ミリ秒以下である。
ただし、第１条件で設定される第１バースト信号の幅は、好ましくは５０ミリ秒以上８０ミリ秒以下であり、更に好ましくは５５ミリ秒以上６５ミリ秒以下である。第２条件で設定される第２バースト信号の幅は、好ましくは１００ミリ秒以上２００ミリ秒以下であり、更に好ましくは１５５ミリ秒以上１７０ミリ秒以下である。
なお、より振動放射体１８から広範囲で蛾類を忌避する観点から、第１条件及び第２条件で設定された第１バースト信号及び第２バースト信号の幅の差の絶対値は、例えば４０ミリ秒以上１５０ミリ秒以下であり、好ましくは７０ミリ秒以上１２０ミリ秒以下であり、より好ましくは９０ミリ秒以上１１０ミリ秒以下である。
一方、第１バースト信号及び第２バースト信号の周期の設定範囲は、それぞれ例えば、０．６〜２．４秒であり、０．９秒以上２．１秒以下とすることが好ましい。
ユーザが特定のバースト信号の幅及び周期を条件設定部１２に設定することができるが、あらかじめ特定のバースト信号の幅及び周期が条件設定部１２に設定されていてもよい。
信号生成器１４は、条件設定部１２において設定された第１条件及び第２条件に基づいて、第１バースト信号及び第２バースト信号をそれぞれ生成できる。
また、信号生成器１４は、図３に示すように第１バースト信号と第２バースト信号とを順次生成することもできる。
更に、信号生成器１４は、第１バースト信号、第１バースト信号、及び第２バースト信号を順次生成し、これらを一つのサイクルとして繰り返すバースト信号を生成することや、第１バースト信号、第２バースト信号、及び第１バースト信号を順次生成し、これらを一つのサイクルとして繰り返すバースト信号を生成することや、第２バースト信号、第１バースト信号、及び第１バースト信号を順次生成し、これらを一つのサイクルとして繰り返すバースト信号を生成することもできる。
また、信号生成器１４は、図３に示すように第１バースト信号と第２バースト信号とを順次生成することもできる。
更に、信号生成器１４は、第１バースト信号、第１バースト信号、及び第２バースト信号を順次生成し、これらを一つのサイクルとして繰り返すバースト信号を生成することや、第１バースト信号、第２バースト信号、及び第１バースト信号を順次生成し、これらを一つのサイクルとして繰り返すバースト信号を生成することや、第２バースト信号、第１バースト信号、及び第１バースト信号を順次生成し、これらを一つのサイクルとして繰り返すバースト信号を生成することもできる。
なお、例えば、第１バースト信号と第２バースト信号とを順次生成するとは、第１バースト信号を生成する工程の後に第２バースト信号を生成する工程があればよく、第１バースト信号の直後に第２バースト信号を生成することに限定されるものではない。したがって、上記サイクルにおいて、第１バースト信号と第１バースト信号との間、第１バースト信号と第２バースト信号との間、第２バースト信号と第１バースト信号との間に、第１バースト信号及び第２バースト信号とは異なるバースト信号を生成してもよい。かかる第１バースト信号及び第２バースト信号とは異なるバースト信号としては、バースト信号の幅が５０ミリ秒以上８０ミリ秒以下、又は１００ミリ秒以上２００ミリ秒以下であることが好ましく、バースト信号の周期が０．６秒以上２．４秒以下であることが好ましい。
加えて、飛来する蛾類を忌避するという効果を高めるためには、所定の間隔で蛾類忌避効果を有する音波を放射する必要がある。そのため、信号生成器１４は、５秒間に第１バースト信号として幅が５０ミリ秒以上８０ミリ秒以下、かつ周期が０．６秒以上２．４秒以下のバースト信号、及び第２バースト信号として幅が１００ミリ秒以上２００ミリ秒以下、かつ周期が０．６秒以上２．４秒以下のバースト信号をそれぞれ少なくとも１回ほど生成することが好ましい。例えば、５秒間に、１）バースト信号の幅６２ミリ秒、かつバースト信号の周期１秒、２）バースト信号の幅６２ミリ秒、かつバースト信号の周期１秒、３）バースト信号の幅１６５ミリ秒、かつバースト信号の周期２秒、及び４）バースト信号の幅１６５ミリ秒、かつバースト信号の周期１秒の１）〜４）のバースト信号から構成されるバースト信号を順次生成することが好ましい。
加えて、飛来する蛾類を忌避するという効果を高めるためには、所定の間隔で蛾類忌避効果を有する音波を放射する必要がある。そのため、信号生成器１４は、５秒間に第１バースト信号として幅が５０ミリ秒以上８０ミリ秒以下、かつ周期が０．６秒以上２．４秒以下のバースト信号、及び第２バースト信号として幅が１００ミリ秒以上２００ミリ秒以下、かつ周期が０．６秒以上２．４秒以下のバースト信号をそれぞれ少なくとも１回ほど生成することが好ましい。例えば、５秒間に、１）バースト信号の幅６２ミリ秒、かつバースト信号の周期１秒、２）バースト信号の幅６２ミリ秒、かつバースト信号の周期１秒、３）バースト信号の幅１６５ミリ秒、かつバースト信号の周期２秒、及び４）バースト信号の幅１６５ミリ秒、かつバースト信号の周期１秒の１）〜４）のバースト信号から構成されるバースト信号を順次生成することが好ましい。
音波放射部１５は、振動子（振動体の一例）１６、ブースタ１７、及び振動放射体１８を有している。
振動子１６は、ラジュバン型振動子であり、一端が接続ケーブル１９を介して信号生成器１４と接続され、他端がブースタ１７と接続されている。ただし、振動子１６は、ラジュバン型振動子に限定されるものではない。振動子１６は、例えば、磁歪フェライト型振動子、セラミック型振動子でもよい。
信号生成器１４によって生成されたバースト信号に基づいて振動子１６を振動させることより、振動子１６においてバースト波形で伝わる音波が生成される。
振動子１６は、ラジュバン型振動子であり、一端が接続ケーブル１９を介して信号生成器１４と接続され、他端がブースタ１７と接続されている。ただし、振動子１６は、ラジュバン型振動子に限定されるものではない。振動子１６は、例えば、磁歪フェライト型振動子、セラミック型振動子でもよい。
信号生成器１４によって生成されたバースト信号に基づいて振動子１６を振動させることより、振動子１６においてバースト波形で伝わる音波が生成される。
ブースタ１７は、一端が振動放射体１８と接続され振動放射体１８を支持している。ブースタ１７を介して、振動子１６で生成されたバースト波形で伝わる音波が振動放射体１８に伝えられる。
振動放射体１８は、全方向に音波を放射する球状の振動放射体である。直径が振動子１６の長手方向の長さの略２倍であり、ステンレスによって形成されている。ただし、振動放射体１８は、ステンレスによって形成されることに限定されるものではない。振動放射体１８は、例えば、アルミニウム、チタン等の他の金属でもよい。
なお、ここに言う「全方向」とは、厳密な意味での全方向ではない。すなわち「全方向」とは、設計上、製造上の都合により音波が放射されない方向以外のすべての方向や振動放射体１８を支持する部位以外のすべての方向となる「実質的な全方向」という意味であり、例えば、振動放射体１８がブースタ１７よって支持されている場合には、ブースタ１７と接続している部位以外のすべての方向を意味する（以下同様）。
全方向に音波を放射する球状の振動放射体としては、例えば上記特許文献２に記載の球状の超音波振動子が挙げられる。振動子１６として、全方向に音波を放射する球状の振動放射体を用いることで、振動子１６の外面全方向にバースト波形で伝わる音波が放射される。
なお、ここに言う「全方向」とは、厳密な意味での全方向ではない。すなわち「全方向」とは、設計上、製造上の都合により音波が放射されない方向以外のすべての方向や振動放射体１８を支持する部位以外のすべての方向となる「実質的な全方向」という意味であり、例えば、振動放射体１８がブースタ１７よって支持されている場合には、ブースタ１７と接続している部位以外のすべての方向を意味する（以下同様）。
全方向に音波を放射する球状の振動放射体としては、例えば上記特許文献２に記載の球状の超音波振動子が挙げられる。振動子１６として、全方向に音波を放射する球状の振動放射体を用いることで、振動子１６の外面全方向にバースト波形で伝わる音波が放射される。
振動放射体１８から放射される音波を構成するバースト波形の周波数は４０ｋＨｚである。ただし、周波数を２ｋＨｚ以上６０ｋＨｚ以下とすることができ、２０ｋＨｚ以上６０ｋＨｚ以下とすることで、ヒトに音として騒音にならないようにすることができる。
３．船舶
蛾類忌避装置１０を船舶２０に設置するには、蛾類忌避装置１０の音波放射部１５を、ワイヤースプリング等の弾性体を介して固定する。船舶２０の上に音波放射部１５を上記のように弾性体を介して設置することにより、たとえ設置した船舶２０が航行により振動した場合にも、振動放射体１８から放射する音波が、振動放射体１８自体の振動により影響を受けることを防ぐことができる。さらに、設置する船舶２０の振動により、音波放射部１５を船舶２０に取り付けるための取り付け具が緩むことや、音波放射部１５そのものが故障したりすることを防ぐことができる。特に、振動子１６の上方に球状の振動放射体１８が位置するように音波放射部１５を船舶２０の上に設置する場合には、音波放射部１５の重心が振動放射体１８に近い位置となって不安定であることから、上記のように弾性体を用いることが有効である。なお、条件設定部１２及び信号生成器１４は、音波放射部１５の近傍に設置しても、船舶内スペース等の音波放射部１５から離れた位置に設置してもよい。
蛾類忌避装置１０を船舶２０に設置するには、蛾類忌避装置１０の音波放射部１５を、ワイヤースプリング等の弾性体を介して固定する。船舶２０の上に音波放射部１５を上記のように弾性体を介して設置することにより、たとえ設置した船舶２０が航行により振動した場合にも、振動放射体１８から放射する音波が、振動放射体１８自体の振動により影響を受けることを防ぐことができる。さらに、設置する船舶２０の振動により、音波放射部１５を船舶２０に取り付けるための取り付け具が緩むことや、音波放射部１５そのものが故障したりすることを防ぐことができる。特に、振動子１６の上方に球状の振動放射体１８が位置するように音波放射部１５を船舶２０の上に設置する場合には、音波放射部１５の重心が振動放射体１８に近い位置となって不安定であることから、上記のように弾性体を用いることが有効である。なお、条件設定部１２及び信号生成器１４は、音波放射部１５の近傍に設置しても、船舶内スペース等の音波放射部１５から離れた位置に設置してもよい。
船舶２０に蛾類忌避装置１０を設置する例を図４に基づいて説明する。
船舶２０には、合計４個の蛾類忌避装置１０が設置され、蛾類忌避装置１０が有する各振動放射体１８ａ〜１８ｄが船舶２０の前方及び後方の両側面に配置されている。振動放射体１８ａと振動放射体１８ｃの距離、及び振動放射体１８ｂと振動放射体１８ｄの距離は、それぞれ２０ｍである。振動放射体１８ａと振動放射体１８ｂの距離、及び振動放射体１８ｃと振動放射体１８ｄの距離は、それぞれ６０ｍである。船舶２０の船首２２から振動放射体１８ａ、振動放射体１８ｃまでの距離、又は船尾２４から振動放射体１８ｂ、振動放射体１８ｄまでの距離は３０ｍである。船舶２０のデッキからの振動放射体１８の高さは３ｍである。また、貨物２６は、振動放射体１８ａ〜１８ｄのいずれか１つから９０ｍ以内に配置されており、振動放射体１８ａ〜１８ｄのいずれか１つからの音波が到達する。なお、船舶が貨物室を備えている場合には、音波が貨物室へ至る通路の入口に到達する位置に振動放射体１８ａ〜１８ｄが配置されていることが好ましい。
振動放射体１８ａ〜１８ｄは、４つのワイヤースプリングを備えた振動放射体支持具（不図示）を介して船舶２０のデッキ上に固定されている。振動放射体１８ａ〜１８ｄからは、例えばバースト信号の幅が６２ミリ秒、かつバースト信号の周期が１秒の第１バースト信号と、バースト信号の幅が１６２ミリ秒、かつバースト信号の周期が１秒の第２バースト信号と、に基づくバースト波形で伝わる音波が繰り返し放射されている。
船舶２０には、合計４個の蛾類忌避装置１０が設置され、蛾類忌避装置１０が有する各振動放射体１８ａ〜１８ｄが船舶２０の前方及び後方の両側面に配置されている。振動放射体１８ａと振動放射体１８ｃの距離、及び振動放射体１８ｂと振動放射体１８ｄの距離は、それぞれ２０ｍである。振動放射体１８ａと振動放射体１８ｂの距離、及び振動放射体１８ｃと振動放射体１８ｄの距離は、それぞれ６０ｍである。船舶２０の船首２２から振動放射体１８ａ、振動放射体１８ｃまでの距離、又は船尾２４から振動放射体１８ｂ、振動放射体１８ｄまでの距離は３０ｍである。船舶２０のデッキからの振動放射体１８の高さは３ｍである。また、貨物２６は、振動放射体１８ａ〜１８ｄのいずれか１つから９０ｍ以内に配置されており、振動放射体１８ａ〜１８ｄのいずれか１つからの音波が到達する。なお、船舶が貨物室を備えている場合には、音波が貨物室へ至る通路の入口に到達する位置に振動放射体１８ａ〜１８ｄが配置されていることが好ましい。
振動放射体１８ａ〜１８ｄは、４つのワイヤースプリングを備えた振動放射体支持具（不図示）を介して船舶２０のデッキ上に固定されている。振動放射体１８ａ〜１８ｄからは、例えばバースト信号の幅が６２ミリ秒、かつバースト信号の周期が１秒の第１バースト信号と、バースト信号の幅が１６２ミリ秒、かつバースト信号の周期が１秒の第２バースト信号と、に基づくバースト波形で伝わる音波が繰り返し放射されている。
４．音波に対するマイマイガの反応
４−１．バースト信号を構成するバースト波形の周波数の違いによる反応解析
蛾類は、その天敵であるコウモリが発する超音波を認識して逃避行動を起こすことが知られている。そこで、本発明者らは、まずは蛾類における逃避行動において、バースト信号を構成するバースト波形の周波数とマイマイガの逃避行動との関係を調べた。
４−１．バースト信号を構成するバースト波形の周波数の違いによる反応解析
蛾類は、その天敵であるコウモリが発する超音波を認識して逃避行動を起こすことが知られている。そこで、本発明者らは、まずは蛾類における逃避行動において、バースト信号を構成するバースト波形の周波数とマイマイガの逃避行動との関係を調べた。
図５に示す装置を用いて、所定のバースト波形で伝わる音波を雌蛾及び雄蛾にそれぞれ放射した。マイマイガはスピーカー３０から５０ｃｍの位置に固定されている。バースト信号をパーソナルコンピューター３２上（Visual Basic,DigiOnAudio2）で作成し、Ｄ／Ａコンバーター３４（DR−DAC2，AUDIOTRAK社製）、及びアンプ３６（PMS-390AE, DENON社製）を経由して、スピーカー３０（FT17H,FOSTEX社製）からバースト波形で伝わる音波を放射した。
雌蛾の場合は、飛翔行動中にアンプ３６の音量を徐々に上げていき、雌蛾の羽ばたき頻度や振幅の増減が観察されたとき、反応がみられた判断し、そのときの音量を反応閾値とした。
雄蛾の場合もバースト信号による刺激については雌蛾の場合と同様の方法で行った。一方、反応閾値については、雄蛾と雌蛾との羽ばたき方の特性の違いによる影響を低減させるため、音源方向を避けるように回転したことにより反応がみられたと判断し、そのときの音量を反応閾値とした。
反応がみられた場合、アンプ３６の音量を保ち、その音量を騒音計３８（STMS-864B:電子測定株式会社製）とオシロスコープ４０（WH3219:ブリュエル・ケアー社製）につないだマイクロフォン４２（4138−L-006:ブリュエル・ケアー社製）で測定し記録した。測定器は蛾の真横に設置し、スピーカー３０に対して垂直にして測定した。騒音計で音量を測定する際、騒音計では８ｋＨｚまでしか計測できないため、超音波音の計測は、同じパターンで周波数を４ｋＨｚに変更した音に対する音量を計測した。蛾の観察は、モニター４４を通して行った。
雄蛾の場合もバースト信号による刺激については雌蛾の場合と同様の方法で行った。一方、反応閾値については、雄蛾と雌蛾との羽ばたき方の特性の違いによる影響を低減させるため、音源方向を避けるように回転したことにより反応がみられたと判断し、そのときの音量を反応閾値とした。
反応がみられた場合、アンプ３６の音量を保ち、その音量を騒音計３８（STMS-864B:電子測定株式会社製）とオシロスコープ４０（WH3219:ブリュエル・ケアー社製）につないだマイクロフォン４２（4138−L-006:ブリュエル・ケアー社製）で測定し記録した。測定器は蛾の真横に設置し、スピーカー３０に対して垂直にして測定した。騒音計で音量を測定する際、騒音計では８ｋＨｚまでしか計測できないため、超音波音の計測は、同じパターンで周波数を４ｋＨｚに変更した音に対する音量を計測した。蛾の観察は、モニター４４を通して行った。
バースト信号を構成するバースト波形の周波数を４０ｋＨｚ（超音波域）と４ｋＨｚ（可聴音域）の２種類とし、それぞれの周波数でバースト信号の幅が２、３、５、８、１０、１５、２０、２５、３０ミリ秒の９種類の条件下で雄蛾と雌蛾の反応閾値を調べた。
いずれのバースト信号の幅であっても周波数４０ｋＨｚの方が、周波数４ｋＨｚの場合と比較して反応閾値が低いものの、その反応閾値の差は５ｄＢ程度であった。したがって、バースト信号を構成するバースト波形の周波数の違いはマイマイガの逃避行動に対して影響はほとんどないとが明らかとなった。
また、蛾類の忌避においては卵を産む雌蛾を特に忌避することが重要であるが、マイマイガの逃避行動に関して雄蛾と雌蛾による違いはみられなかった。
また、蛾類の忌避においては卵を産む雌蛾を特に忌避することが重要であるが、マイマイガの逃避行動に関して雄蛾と雌蛾による違いはみられなかった。
４−２．屋外におけるマイマイガ忌避行動解析
本解析には、蛾類忌避装置１０を用いた。振動放射体１８及び振動子１６である超音波振動子は多賀電気社製であり、バースト信号を構成するバースト波形の周波数は４０ｋＨｚとした。
次に、上記球状の振動放射体から、直線状に１０ｍ〜１００ｍまで１０ｍごとに道路面にチョークで印をつけ、それぞれの場所で金網かごに入れたマイマイガの雄蛾にバースト信号の幅が６２ミリ秒、かつバースト信号の周期が１秒のバースト信号と、バースト信号の幅が１６２ミリ秒、かつバースト信号の周期が１秒のバースト信号が順次生成されたバースト信号に基づくバースト波形で伝わる音波を放射し、マイマイガの反応を目視で観察した。金網かごには、羽化後５日以内の雄蛾を５頭以上入れた。調査場所の移動中には、金網かごに入れたマイマイガの雄蛾に上記バースト波形で伝わる音波が届かないように、金網かごの一面は透明アクリル板で覆い、透明アクリル板で覆った面が、振動放射体の方を向くようにして移動した。
本解析には、蛾類忌避装置１０を用いた。振動放射体１８及び振動子１６である超音波振動子は多賀電気社製であり、バースト信号を構成するバースト波形の周波数は４０ｋＨｚとした。
次に、上記球状の振動放射体から、直線状に１０ｍ〜１００ｍまで１０ｍごとに道路面にチョークで印をつけ、それぞれの場所で金網かごに入れたマイマイガの雄蛾にバースト信号の幅が６２ミリ秒、かつバースト信号の周期が１秒のバースト信号と、バースト信号の幅が１６２ミリ秒、かつバースト信号の周期が１秒のバースト信号が順次生成されたバースト信号に基づくバースト波形で伝わる音波を放射し、マイマイガの反応を目視で観察した。金網かごには、羽化後５日以内の雄蛾を５頭以上入れた。調査場所の移動中には、金網かごに入れたマイマイガの雄蛾に上記バースト波形で伝わる音波が届かないように、金網かごの一面は透明アクリル板で覆い、透明アクリル板で覆った面が、振動放射体の方を向くようにして移動した。
反応性の評価は以下の基準で行った。
− ：羽ばたきが見られない
± ：バースト波形で伝わる音波によって羽ばたいているか疑問
＋ ：羽ばたきはしたが、振動放射体から遠ざかるなどの反応がみられない
＋＋：羽ばたき方が激しくなり、振動放射体から遠ざかるなどの反応を示した
− ：羽ばたきが見られない
± ：バースト波形で伝わる音波によって羽ばたいているか疑問
＋ ：羽ばたきはしたが、振動放射体から遠ざかるなどの反応がみられない
＋＋：羽ばたき方が激しくなり、振動放射体から遠ざかるなどの反応を示した
バースト信号は次の（１）〜（７）の条件からなるバースト信号によって構成されるように条件設定部１２で設定して放射した。以下のバースト信号ＯＮの継続時間がバースト信号の幅に相当する。用いた超音波振動子の特性上、立ち上がりから最大音量に達するまで１２ミリ秒程度の時間が必要なため、それぞれ解析したいバースト信号の幅より１２ミリ秒長く設定した。結果を図６に示す。
（１） [バースト信号ON:62msec、OFF:938msec、バースト信号の周期1sec、
デューティ比（１sec当たりのバースト信号ON継続時間(sec)×100(%)）6.2%]
（２） [バースト信号ON:112msec、OFF:888msec、バースト信号の周期1sec、
デューティ比11.2%]
（３） [バースト信号ON:162msec、OFF：838msec、バースト信号の周期1sec、
デューティ比16.2%]
（４） [バースト信号ON:250msec、OFF:750msec、バースト信号の周期1sec、
デューティ比25.0%]
（５） [バースト信号ON:112msec、OFF:1888msec、バースト信号の周期2sec、
デューティ比5.6%]
（６） [バースト信号ON:250msec、OFF:1750msec、バースト信号の周期2sec、
デューティ比12.5%]
（７） （１）と（３）を順次（交互）に放射
（１） [バースト信号ON:62msec、OFF:938msec、バースト信号の周期1sec、
デューティ比（１sec当たりのバースト信号ON継続時間(sec)×100(%)）6.2%]
（２） [バースト信号ON:112msec、OFF:888msec、バースト信号の周期1sec、
デューティ比11.2%]
（３） [バースト信号ON:162msec、OFF：838msec、バースト信号の周期1sec、
デューティ比16.2%]
（４） [バースト信号ON:250msec、OFF:750msec、バースト信号の周期1sec、
デューティ比25.0%]
（５） [バースト信号ON:112msec、OFF:1888msec、バースト信号の周期2sec、
デューティ比5.6%]
（６） [バースト信号ON:250msec、OFF:1750msec、バースト信号の周期2sec、
デューティ比12.5%]
（７） （１）と（３）を順次（交互）に放射
図６により、（１）の条件では振動放射体から１０ｍ〜３０ｍの地点で＋＋の反応を示し、（２）の条件では１０ｍ〜７０ｍの地点で＋＋又は＋の反応を示し、（３）の条件では４０ｍ〜９０ｍの地点で＋＋又は＋の反応を示し、（４）の条件では４０ｍ〜９０ｍの地点で＋の反応を示した。さらに、（７）の条件では１０ｍ、３０〜９０ｍの地点で＋＋又は＋の反応を示した。
この結果から、４０ｍ未満の距離で蛾類を忌避する場合には（１）の条件で、４０〜９０ｍの距離で蛾類を忌避する場合には（２）、（３）、（４）又は（７）の条件で、１０〜９０ｍの距離で蛾類を忌避する場合には（７）の条件となるようにバースト信号の幅を設定すれば蛾類忌避効果が高いことが明らかとなった。一方、バースト信号の周期については、１〜２秒の範囲で蛾類忌避効果があることが明らかとなった。
この結果から、４０ｍ未満の距離で蛾類を忌避する場合には（１）の条件で、４０〜９０ｍの距離で蛾類を忌避する場合には（２）、（３）、（４）又は（７）の条件で、１０〜９０ｍの距離で蛾類を忌避する場合には（７）の条件となるようにバースト信号の幅を設定すれば蛾類忌避効果が高いことが明らかとなった。一方、バースト信号の周期については、１〜２秒の範囲で蛾類忌避効果があることが明らかとなった。
４−３．屋外における蛾類忌避行動解析
上記「屋外におけるマイマイガ忌避行動解析」で用いたものと同じ蛾類忌避装置１０を設置し、振動放射体からの距離と蛾類忌避行動を調べた。振動放射体から２５ｍ，５０ｍ，７５ｍ，１００ｍ離れた場所に、それぞれ投光器（水銀灯パラストレス型、１３５・３００Ｗ、日幸電子工業社製）を設置して蛾類を誘引した。投光器は、三脚の脚に、地上０．９ｍの高さで、上方（約４５度）に向けて固定した。投光器の下には幅１．８ｍ、長さ２．７ｍのホワイトシートを敷き、後方には幅約１ｍ、長さ約２メートルの白布をのぼり旗用の注水式スタンド・竿を使用して垂直に立てた。
上記「屋外におけるマイマイガ忌避行動解析」で用いたものと同じ蛾類忌避装置１０を設置し、振動放射体からの距離と蛾類忌避行動を調べた。振動放射体から２５ｍ，５０ｍ，７５ｍ，１００ｍ離れた場所に、それぞれ投光器（水銀灯パラストレス型、１３５・３００Ｗ、日幸電子工業社製）を設置して蛾類を誘引した。投光器は、三脚の脚に、地上０．９ｍの高さで、上方（約４５度）に向けて固定した。投光器の下には幅１．８ｍ、長さ２．７ｍのホワイトシートを敷き、後方には幅約１ｍ、長さ約２メートルの白布をのぼり旗用の注水式スタンド・竿を使用して垂直に立てた。
投光器に誘引され、飛来する蛾類の個体数は、白布およびホワイトシート上に飛来した個体数について調べた。場所によって誘引される個体数に違いが想定されるため、場所による違いを補正するために、超音波の受容器を持たないカメムシ、甲虫類の個体数も調べた。
上記「屋外におけるマイマイガ忌避行動解析」の結果を踏まえ、［バースト信号の幅６２ミリ秒、バースト信号の周期１秒］、［バースト信号の幅６２ミリ秒、バースト信号の周期１秒］、［バースト信号の幅１６５ミリ秒、バースト信号の周期２秒］、［バースト信号の幅１６５ミリ秒、バースト信号の周期１秒］、［バースト信号の幅６２ミリ秒、バースト信号の周期１秒］を一つのサイクルとなるようにバースト信号の幅及び周期を設定して生成し、音波を放射した。投光器への蛾類の飛来数は、振動放射体から２５ｍ、５０ｍ、７５ｍ、１００ｍ離れた地点で、調査開始（音波の放射、及び投光器の点灯）から３０分後に計測した。なお、計測地点によって、その周辺の環境（地形や樹木の有無等）が異なるため、蛾類の飛来数に違いがあった。そこで飛来した蛾類の個体数を、超音波に対する受容器を持たないカメムシの個体数との相対値で表すことで、振動放射体からの距離と蛾類の飛来数を比較した。結果を図７に示す。
上記「屋外におけるマイマイガ忌避行動解析」の結果を踏まえ、［バースト信号の幅６２ミリ秒、バースト信号の周期１秒］、［バースト信号の幅６２ミリ秒、バースト信号の周期１秒］、［バースト信号の幅１６５ミリ秒、バースト信号の周期２秒］、［バースト信号の幅１６５ミリ秒、バースト信号の周期１秒］、［バースト信号の幅６２ミリ秒、バースト信号の周期１秒］を一つのサイクルとなるようにバースト信号の幅及び周期を設定して生成し、音波を放射した。投光器への蛾類の飛来数は、振動放射体から２５ｍ、５０ｍ、７５ｍ、１００ｍ離れた地点で、調査開始（音波の放射、及び投光器の点灯）から３０分後に計測した。なお、計測地点によって、その周辺の環境（地形や樹木の有無等）が異なるため、蛾類の飛来数に違いがあった。そこで飛来した蛾類の個体数を、超音波に対する受容器を持たないカメムシの個体数との相対値で表すことで、振動放射体からの距離と蛾類の飛来数を比較した。結果を図７に示す。
図７から明らかなように、２５ｍ、５０ｍ、７５ｍという広範囲で蛾類の飛来を抑制しており、上記条件に基づく第３の発明に係る蛾類忌避方法によって蛾類を忌避できることが明らかとなった。
５．蛾類の忌避方法
上記「屋外におけるマイマイガ忌避行動解析」で用いた蛾類忌避装置１０を用いて蛾類を忌避する方法の一例を説明する。
まず、ユーザが、条件設定部１２において、例えば、第１条件にはバースト信号の幅を６２ミリ秒、かつバースト信号の周期を１秒と設定し、第２条件にはバースト信号の幅を１６２ミリ秒、かつバースト信号の周期を１秒と設定する。
次に、信号生成器１４において、上記第１条件及び第２条件によってそれぞれ規定される第１バースト信号及び第２バースト信号が順次生成される。信号生成器１４によって生成された第１バースト信号及び第２バースト信号に基づいて、振動子１６を振動させることより、バースト波形で伝わる音波が生成される。生成された音波は、ブースタ１７を介して振動放射体１８に伝わり、生成された音波が振動放射体１８から放射される。
船舶の上等の広い範囲で蛾類を忌避する場合には、蛾類忌避装置１０の振動放射体１８は、例えば１０〜９０ｍ間隔で設置される。上記第１バースト信号及び第２バースト信号に基づくバースト波形で伝わる音波の放射によって、振動放射体１８を起点とする０〜９０ｍまでの広範囲にわたって蛾類の飛来を抑制することができる。
上記「屋外におけるマイマイガ忌避行動解析」で用いた蛾類忌避装置１０を用いて蛾類を忌避する方法の一例を説明する。
まず、ユーザが、条件設定部１２において、例えば、第１条件にはバースト信号の幅を６２ミリ秒、かつバースト信号の周期を１秒と設定し、第２条件にはバースト信号の幅を１６２ミリ秒、かつバースト信号の周期を１秒と設定する。
次に、信号生成器１４において、上記第１条件及び第２条件によってそれぞれ規定される第１バースト信号及び第２バースト信号が順次生成される。信号生成器１４によって生成された第１バースト信号及び第２バースト信号に基づいて、振動子１６を振動させることより、バースト波形で伝わる音波が生成される。生成された音波は、ブースタ１７を介して振動放射体１８に伝わり、生成された音波が振動放射体１８から放射される。
船舶の上等の広い範囲で蛾類を忌避する場合には、蛾類忌避装置１０の振動放射体１８は、例えば１０〜９０ｍ間隔で設置される。上記第１バースト信号及び第２バースト信号に基づくバースト波形で伝わる音波の放射によって、振動放射体１８を起点とする０〜９０ｍまでの広範囲にわたって蛾類の飛来を抑制することができる。
１０ 蛾類忌避装置
１２ 条件設定部
１４ 信号生成器
１５ 音波放射部
１６ 振動子
１７ ブースタ
１８、１８ａ〜１８ｄ 振動放射体
１９ 接続ケーブル
２０ 船舶
２２ 船首
２４ 船尾
２６ 貨物
３０ スピーカー
３２ パーソナルコンピューター
３４ Ｄ／Ａコンバーター
３６ アンプ
３８ 騒音計
４０ オシロスコープ
４２ マイクロフォン
４４ モニター
１２ 条件設定部
１４ 信号生成器
１５ 音波放射部
１６ 振動子
１７ ブースタ
１８、１８ａ〜１８ｄ 振動放射体
１９ 接続ケーブル
２０ 船舶
２２ 船首
２４ 船尾
２６ 貨物
３０ スピーカー
３２ パーソナルコンピューター
３４ Ｄ／Ａコンバーター
３６ アンプ
３８ 騒音計
４０ オシロスコープ
４２ マイクロフォン
４４ モニター
Claims (8)
- 第１バースト信号の幅及び周期が第１条件として設定され、第２バースト信号の幅及び周期が第２条件として設定される条件設定部と、
前記第１条件及び前記第２条件によってそれぞれ規定される前記第１バースト信号及び前記第２バースト信号を順次生成する信号生成器と、
前記信号生成器によって生成された前記第１バースト信号及び前記第２バースト信号に基づいて音波を放射する音波放射部と、を備えた蛾類忌避装置。 - 請求項１記載の蛾類忌避装置において、
前記第１バースト信号の幅が５０ミリ秒以上８０ミリ秒以下であり、
前記第２バースト信号の幅が１００ミリ秒以上２００ミリ秒以下である蛾類忌避装置。 - 請求項２記載の蛾類忌避装置において、
前記第１バースト信号及び前記第２バースト信号の周期が、それぞれ０．６秒以上２．４秒以下である蛾類忌避装置。 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛾類忌避装置において、
前記第１バースト信号の幅が５５ミリ秒以上６５ミリ秒以下、かつ前記第１バースト信号の周期が０．９秒以上２．１秒以下であり、
前記第２バースト信号の幅が１５５ミリ秒以上１７０ミリ秒以下、かつ前記第２バースト信号の周期が０．９秒以上２．１秒以下である蛾類忌避装置。 - 請求項１〜４のいずれか１項に記載の蛾類忌避装置において、
前記音波放射部は、振動体及び実質的に全方向に音波を放射する球状の振動放射体を備え、前記振動放射体の直径が前記振動体の長手方向の長さの略２倍である蛾類忌避装置。 - 請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛾類忌避装置を備え、
前記音波が貨物又は貨物室へ至る通路の入口に到達する位置に前記振動放射体が配置されている船舶。 - 請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛾類忌避装置を用いた蛾類忌避方法であって、
第１バースト信号の幅及び周期を第１条件として設定し、第２バースト信号の幅及び周期を第２条件として設定する条件設定工程と、
前記第１条件及び前記第２条件によってそれぞれ規定される前記第１バースト信号及び前記第２バースト信号を順次生成する信号生成工程と、
前記信号生成工程によって生成された前記第１バースト信号及び前記第２バースト信号に基づいて音波を放射する音波放射工程と、を含む蛾類忌避方法。 - 請求項７に記載の蛾類忌避方法において、
前記第１バースト信号の幅が５５ミリ秒以上６５ミリ秒以下、かつ前記第１バースト信号の周期が０．９秒以上２．１秒以下であり、
前記第２バースト信号の幅が１５５ミリ秒以上１７０ミリ秒以下、かつ前記第２バースト信号の周期が０．９秒以上２．１秒以下である蛾類忌避方法。
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