JP6131518B1 - Pest repelling device and pest repelling method - Google Patents
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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2An object of the present invention is to provide a pest repelling device capable of intentionally generating an unpleasant sound and keeping a pest away. A pest detection unit detects an approach of a pest. When the approach of a pest is detected, the signal generator 20b outputs an output clock signal using a rectangular-wave CPU clock signal composed of a superposition of a plurality of sine waves, and the HI state of the output clock signal A series of output clocks that have changed from the first frequency to the second frequency by changing the L time corresponding to the LOW state of the output clock signal step by step at a predetermined time with the H time corresponding to Generate a signal. The signal amplifying unit 21 amplifies the amplitude of the generated series of output clock signals to at least twice the amplitude of the series of output clock signals. The sound output unit 11 converts a series of amplified output clock signals into sound and makes the sound heard by a pest. The iterative generation unit 20c repeatedly generates a series of output clock signals. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、害獣忌避装置及び害獣忌避方法に関する。 The present invention relates to a pest repellent device and a pest repellent method.
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。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are various types of pest repelling devices that repel pests such as spiders, monkeys, bears, deers, and spiders using ultrasonic waves and light. Here, the ultrasonic wave means a sound wave having a high frequency (frequency) that is difficult to be heard by the human ear, and the human ear is said to be able to hear a sound wave having a frequency of 20 Hz to 20 kHz. .
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。 For example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-159943 (Patent Document 1), Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-207175 (Patent Document 2), Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2015-1112098 (Patent Document 3), a sensor detects a pest. At the same time, there has been disclosed a pest repelling apparatus that emits ultrasonic waves having a frequency that is difficult to be heard by a human ear and that can be heard by a pest, to repel the pest. In addition, Japanese Utility Model Registration No. 3153448 (Patent Document 4) discloses a pest repelling apparatus for irradiating a pest by irradiating ultraviolet rays and white LEDs when the sensor detects the pest. .
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。 However, pests have the property of getting used to simple ultrasound and light. In other words, the pests, even with simple ultrasonic waves or light, once feel dangerous and uncomfortable and escape, but if you listen to the same ultrasonic waves and the same light repeatedly, they will get used to it and will not escape .
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。 On the other hand, if you let a harmful animal hear a sound wave with a high frequency change and a noisy sound (unpleasant sound), you will feel uncomfortable or in danger and will never want to hear it again. Never appears again. The unpleasant sound causes unpleasantness, and a typical example is a sound (sound wave) that scratches the blackboard with a nail.
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。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a pest repelling apparatus and a pest repelling method capable of intentionally generating an unpleasant sound and keeping a pest away. For the purpose.
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。 As a result of intensive studies, the present inventor has completed the novel pest repelling apparatus and pest repelling method according to the present invention. That is, the pest avoiding apparatus according to the present invention includes a pest detection unit, a signal generation unit, a signal amplification unit, a sound output unit, and a repetition generation unit. The pest detection unit detects the approach of a pest. When the approach of the pest is detected, the signal generator outputs an output clock signal using a rectangular-wave CPU clock signal composed of a superposition of a plurality of sine waves, and the HI of the output clock signal The H time corresponding to the state is made constant, and the L time corresponding to the LOW state of the output clock signal is changed stepwise for each predetermined time, thereby changing a series of changes from the first frequency to the second frequency. An output clock signal is generated. The signal amplifying unit amplifies the amplitude of the generated series of output clock signals to at least twice the amplitude of the series of output clock signals. The sound output unit converts the amplified series of output clock signals into sound, and causes the harmful animal to hear the sound. The repeat generation unit repeatedly generates the series of output clock signals.
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。 The pest avoidance method according to the present invention includes a pest detection step, a signal generation step, a signal amplification step, an audio output step, and a repeated generation step. The pest detection step detects the approach of a pest. When the approach of the pest is detected, the signal generation step outputs an output clock signal using a rectangular-wave CPU clock signal composed of a plurality of superimposed sine waves, and the HI of the output clock signal The H time corresponding to the state is made constant, and the L time corresponding to the LOW state of the output clock signal is changed stepwise for each predetermined time, thereby changing a series of changes from the first frequency to the second frequency. An output clock signal is generated. The signal amplifying step amplifies the amplitude of the generated series of output clock signals to at least twice the amplitude of the series of output clock signals. In the sound output step, the amplified series of output clock signals are converted into sound, and the sound is heard by the pests. In the repeated generation step, the series of output clock signals are repeatedly generated.
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。 According to the present invention, it is possible to intentionally emit an unpleasant sound and keep a harmful animal away.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: The thing of the character which limits the technical scope of this invention is not.
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。 First, the external appearance block diagram of the pest avoiding apparatus 1 which concerns on this invention is demonstrated. As shown in FIG. 1, the pest avoidance apparatus 1 according to the present invention includes a pest detection unit 10 and a speaker 11 (audio output unit). The pest detection unit 10 detects the approach of a pest. The pest detection unit 10 includes, for example, an infrared detection sensor (pyroelectric sensor), and a pest (an object that emits infrared rays) existing within a predetermined detection distance (for example, 12 m) from the pest detection unit 10. Can be detected. When the pest detection unit 10 detects the approach of the pest, the speaker 11 is changed from the first frequency (for example, 8 kHz) to the second frequency (for example, 40 kHz) by the microcontroller inside the main body 12. Output clock signals are generated, a series of output clock signals are amplified, and converted sound (ultrasonic waves) is emitted based on the amplified output clock signals. Pests feel uncomfortable or dangerous by hearing the sound and escape. The generation of a series of output clock signals will be described later.
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。 The pest detection unit 10 and the speaker 11 are provided, for example, on the front surface and the left and right side surfaces of the main body 12 of the pest repellent device 1 so that the pest can approach the front or both side surfaces of the pest repellent device 1. For example, one of the harmful animal detection units 10 detects the sound and the speaker 11 emits an ultrasonic wave. Therefore, the pest avoiding apparatus 1 can detect a pest in a wide range (3 directions) of 270 degrees as viewed from above, and can emit ultrasonic waves in the wide range.
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。 Moreover, the pest avoiding apparatus 1 according to the present invention includes a support portion 13 (support) that supports the main body 12 at a predetermined height. Moreover, the pest avoiding apparatus 1 according to the present invention includes an LED 14, and when the pest detection unit 10 detects the approach of the pest, the LED 14 turns on the light source of the LED 14 by the microcontroller inside the main body 12. LED14 irradiates a pest with high-intensity blue light from a light source, for example. Pests feel danger and escape by looking at the light. A plurality of (for example, six) LEDs 14 are provided on the front surface of the main body 12.
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。 Moreover, the pest avoiding apparatus 1 according to the present invention includes a solar panel 15, and the solar panel 15 generates power by sunlight and charges the generated electricity to the charging unit inside the main body 12. The electricity charged in the charging unit is supplied to each unit (detection unit 10, speaker 11, LED 14, microcontroller, etc.) of the beast harm aversion apparatus 1. Therefore, the pest avoiding apparatus 1 according to the present invention does not require an external power source. The electricity supplied by the charging unit is a direct current, and each unit is driven by this direct current.
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。 Moreover, the pest repellent device 1 according to the present invention includes an angle adjusting unit 16 that adjusts the angle of the solar panel 15. When the user installs the pest repelling device 1, the angle adjusting unit 16 is used, The power generation efficiency of the solar panel 15 is increased by aligning the power generation surface of the solar panel 15 with the direction of the sun around noon.
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。 Next, a functional block diagram of the pest avoiding apparatus 1 according to the present invention will be described. As shown in FIG. 2, the pest avoiding apparatus 1 according to the present invention includes a micro controller 20 inside the main body 12 in addition to the pest detecting unit 10, the speaker 11 (audio output unit), the LED 14, and the solar panel 15. And a signal amplifying unit 21, a charging unit 22, and a writing unit 23.
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。 The microcontroller 20 includes an oscillation circuit 20a and a signal generation unit 20b. The oscillation circuit 20a oscillates a CPU clock signal having a specific frequency (for example, 16 MHz) required for driving the CPU. When the pest detection unit 10 detects the approach of the pest, the signal generation unit 20b uses the CPU clock signal of the oscillation circuit 20a to change from the first frequency (for example, 8 kHz) to the second frequency (for example, 40 kHz). A series of output clock signals having changed up to are generated. That is, in the present invention, a plurality of oscillators for oscillating clock signals having two or more different frequencies are not required, and a desired series of output clock signals are programmed based on the CPU clock signal of one oscillation circuit 20a. Therefore, if a desired program is written in the microcontroller 20, it can be mass-produced, and a series of output clock signals with different frequencies can be adjusted and generated according to the kind of pests. Since it is possible, it has the advantage that it can respond flexibly. The program corresponds to the steps described later.
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。 Since the frequency range that can be heard differs depending on the type of pest, a wide range of frequencies can be obtained by setting the first frequency to 8 kHz and the second frequency to 40 kHz in order to apply to all types of pests. It is possible to generate a sound of the area, and it is possible to emit an effective sound regardless of what kind of harmful animal approaches.
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。 The series of output clock signals are input to the signal amplification unit 21. The signal amplification unit 21 sets the amplitude (for example, 5V) of the generated series of output clock signals to twice the amplitude of the series of output clock signals. Amplify to above (for example, 12V). A series of amplified output clock signals is input to the speaker 11. The speaker 11 emits sound to the detected pest. The microcontroller 20 includes a repeat generation unit 20c, and causes the signal generation unit 20b to repeat generation of a series of output clock signals a predetermined number of times.
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。 The microcontroller 20 includes a lighting control unit 20d. When the pest detection unit 10 detects the approach of the pest, the lighting control unit 20d inputs a lighting signal to the LED 14, and the LED 14 lights the light source. Irradiate pests with light.
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。 The charging unit 22 charges the electricity generated by the solar panel 15 and supplies the charged electricity to each unit. The writing unit 23 can be electrically connected to an external computer, and based on an instruction from the computer, the signal generating unit 20b generates a program for generating a series of output clock signals and a repetitive generating unit. A program for the number of generations of a series of output clock signals is written to 20c, or a bug is corrected.
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)。 Next, the configuration and execution procedure of the pest avoiding apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, the user installs the pest avoiding apparatus 1 according to the present invention at a place where the pest appears and turns on the power (ON in FIG. 3: S101 YES).
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。 Then, the charging unit 22 that has been charged in advance by the solar panel 15 supplies electricity to each unit, and the microcontroller 20 performs an initial operation (FIG. 3: S102). Here, since the signal from the pest detection unit 10 (pyroelectric sensor) becomes unstable between the time when the power is turned on and a predetermined time (for example, 30 seconds), the microcontroller 20 The signal from the pest detection unit 10 is ignored from when the power is turned on until a predetermined time.
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。 When the initial operation is completed, the pest detection unit 10 starts detecting the approach of the pest (FIG. 3: S103). As long as the pest does not approach the pest repellent device 1 (unless the pest enters the detection distance from the pest detection unit 10), the pest detection unit 10 does not detect the approach of the pest (FIG. 3: S103 NO), repeatedly monitoring the approach of pests.
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)。 On the other hand, when a pest approaches the pest repellent device 1, the pest detection unit 10 detects the approach of the pest (FIG. 3: S103 YES), and the signal generation unit 20b uses the CPU clock signal of the oscillation circuit 20a. The output clock signal is output, the H time corresponding to the HI state of the output clock signal is made constant, and the L time corresponding to the LOW state of the output clock signal is changed stepwise for each predetermined time, A series of output clock signals changing from the first frequency (8 kHz) to the second frequency (40 kHz) are generated (FIG. 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。 Specifically, the following procedure is performed. First, as shown in FIG. 4A, the oscillation circuit 20a of the microcontroller 20 oscillates a CPU clock signal having a relatively high frequency (16 MHz). When this CPU clock signal is decomposed, a plurality of sine waves are superimposed. It consists of a combination. Therefore, as shown in FIG. 4A, the shape of the CPU clock signal is not a strict rectangular wave (square wave) but a rectangular wave including predetermined noise. By generating an output clock signal as a sound source using this rectangular wave, it is possible to emit sound including noise (unpleasant sound) that causes resonance in the sound to be described later and has a sharp change in frequency. .
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。 First, when the approach of a pest is detected, the signal generation unit 20b counts the number of rising CPU clock signals as a count number C, and the count number C is preset from 0 as shown in FIG. 4B. Until the first threshold value C0, a predetermined voltage value (5 V) is output as an output value. Next, the signal generation unit 20b sets the voltage value to 0V and outputs it when the count number C is between the first threshold value C0 + 1 and the preset second threshold value C1. The second threshold C1 corresponds to the first frequency (8 kHz). As a result, the output clock signal is in the HI state when the count number C is between 0 and the first threshold value C0, and is in the LOW state when the count number C is between the first threshold value C0 + 1 and the second threshold value C2. Can be generated. Here, the time that the output clock signal is in the HI state is referred to as H time, and the time that the output clock signal is in the LOW state is referred to as L time (L1 in FIG. 4B).
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。 Next, when the count number C exceeds C1, the signal generation unit 20b resets the count number C to 0 and outputs the voltage value again when the count number C is between 0 and the first threshold value C0. When the count number C is between the first threshold value C0 + 1 and the second threshold value C1, an output clock signal having a predetermined cycle T1 (= H + L1) is generated by outputting 0V.
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。 When the first frequency (1 / T1) is 8 kHz in the output clock signal, for example, the first threshold C0 is set to 200, and the second threshold C1 is set to 2000.
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。 Here, the first threshold C0 is related to the H time of the output clock signal, that is, the pulse width. When the first threshold C0 is 200, the pulse width of the output clock signal is 15.6 μsec. The L time is 109.4 μsec, and the first period T1 is 125 μsec.
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。 The signal generation unit 20b sets the second threshold C2 to the second frequency (40 kHz) every time a predetermined time Tm (for example, 100 msec) has elapsed from the time when the count C is started. A predetermined value ΔC (for example, 16) is changed so as to approach the corresponding third threshold value Cn (for example, 400), and the changed change value C2 is set as a new second threshold value. Here, since the first frequency is 8 kHz and the second frequency is 40 kHz, the signal generation unit 20b subtracts the second threshold C2 by a predetermined value ΔC and subtracts the subtracted value C2 (= C1− ΔC) is set as a new second threshold. When the first frequency is 40 kHz and the second frequency is 8 kHz, the second threshold C2 is 400 and the third threshold Cn is 2000. The unit 20b adds the second threshold value C2 by a predetermined value ΔC, and sets the added value C2 (= C1 + ΔC) as a new second threshold value. Here, the description will be made on the assumption that the second threshold C2 is 2000 and the third threshold Cn is 400.
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。 Then, as shown in FIG. 4B, when the signal generation unit 20b sets a new second threshold value C2, the voltage value is output and counted when the count number C is between 0 and the first threshold value C0. When the number C is between the first threshold C0 + 1 and the new second threshold C2, 0V is output. As a result, the L time corresponding to the LOW state can be decreased step by step for each predetermined time Tm, so that the cycle T of the output clock signal is reduced every predetermined time Tm, in other words, the output clock signal. The frequency f can be increased.
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。 Further, by fixing the H time of the output clock signal and making the L time variable, it is possible to smoothly generate sound based on a series of output clock signals whose frequency changes. In other words, it is possible to shorten the H time of the output clock signal as much as possible. However, since the output clock signal is generated on the program of the microcontroller 20, the processing amount of the program increases. It may not work properly. On the other hand, if the H time of the output clock signal is lengthened, the step size of the output clock signal becomes rough, and a problem is likely to occur in audio output. Therefore, the H time of the output clock signal is fixed according to the specifications of the microcontroller 20, the signal amplifying unit 21, and the speaker 11, and the L time of the output clock signal is changed to change the frequency greatly. Even if a series of output clock signals are generated, there is no problem in the conversion of the sound, and the sound whose frequency changes can be generated smoothly.
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。 Next, the signal generation unit 20b obtains a predetermined value ΔC from the new second threshold C2 every predetermined time Tm until the new second threshold C2 reaches a preset third threshold Cn. Repeat the subtraction process. By doing so, an output clock signal in which the period is subtracted in steps is generated.
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。 Then, when the new second threshold C2 is repeatedly subtracted by the predetermined value ΔC, and the subtracted new second threshold C2 becomes the third threshold Cn, the signal generation unit 20b passes the predetermined time Tm. Until the count number C is between 0 and the first threshold value C0, the voltage value is output, and when the count number C is between the first threshold value C0 + 1 and the third threshold value Cn, 0V is output.
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。 As described above, the signal generation unit 20b subtracts the second threshold C2 from the predetermined time Tm (100 msec) n = {(first second threshold C2−third threshold Cn) / predetermined value ΔC. } = {(2000−400) / 16} = 100 The generation of the output clock signal is continued for the generation time Tg (100 msec × 100 times = 10 sec).
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。 When the second frequency (1 / Tn) of the output clock signal is 40 kHz, for example, C0 is set to 200 and Cn is set to 400.
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。 In this way, the signal generation unit 20b can generate a series of output clock signals that change from the first frequency (f1) to the second frequency (fn) by using the CPU clock signal and the count number C. I can do it. In other words, a series of output clock signals whose frequency changes can be generated programmatically by using one oscillation circuit 20a.
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。 The period and frequency characteristics of a series of output clock signals are as follows. That is, for a period of a series of output clock signals, as shown in FIG. 5A, first, an output clock signal having a long first period T1 is generated for a predetermined time Tm, and then the first period T1 An output clock signal having a short period T2 is generated for a predetermined time Tm. As described above, the cycle T of the output clock signal is shortened stepwise, and finally, the output clock signal having the shortest cycle Tn is generated.
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。 On the other hand, as shown in FIG. 5B, for a series of output clock signal frequencies, an output clock signal having a short first frequency f1 (= 1 / T1) (8 kHz) is first generated for a predetermined time Tm. In addition, an output clock signal having a frequency f2 longer than the first frequency f1 is generated for a predetermined time Tm. Here, since the frequency f of the output clock signal is the reciprocal of the period T, it increases stepwise in an exponential manner, and finally, the output clock signal having the second frequency fn (40 kHz) is generated. Thus, by changing the period T stepwise, a series of output clock signals whose frequencies change exponentially can be generated.
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)。 Now, when the signal generation unit 20b generates a series of output clock signals, it is sent to the signal amplification unit 21, and the signal amplification unit 21 determines the amplitude (5V) of the generated series of output clock signals as the series of output clocks. The signal is amplified to at least twice (12V) the amplitude of the clock signal (FIG. 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。 Specifically, a DC motor driving full bridge driver IC capable of amplifying from a low frequency to a high frequency is adopted as the signal amplifying unit 21, and the amplitude of the generated series of output clock signals is changed from 5V to 12V. Amplify. Thereby, generally, if the load of the output signal is increased (when the energy is increased), the output clock signal can be stabilized. Therefore, the sound (ultrasonic wave) emitted from the speaker 11 based on this output clock signal The sound pressure level can be increased with certainty.
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。 Then, when the signal amplifier 21 amplifies the amplitude of the series of output clock signals, the signal is sent to the speaker 11, and the speaker 11 converts the amplified series of output clock signals into sound (FIG. 3: S106), Let the pest hear the sound.
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。 Here, FIG. 6 shows a time-series change in the frequency and sound pressure level of the sound generated based on a series of output clock signals. Note that the magnitude relationship among the times t1, t2, t3, and t4 in FIG. 6 is 0 (sec) <t1 <t2 <t3 <t4 <generation time Tg (sec).
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。 As shown in FIG. 6A, in the initial stage (t = t1), although the voice having the first frequency of 8 kHz is output as the main peak, a plurality of noise peaks are seen on the higher frequency side than 8 kHz. Also, as shown in FIG. 6B, in the second stage (t = t2), the frequency of the target main peak out of the uttered voice is shifted to the high frequency side, and the voice of frequency 10 kHz becomes the main peak. However, there are two noise peaks on the high frequency side and one noise peak on the low frequency side. Further, as shown in FIG. 6C, in the third stage (t = t3), the frequency of the target main peak is further shifted to the higher frequency side, and the sound of frequency 15 kHz is output as the main peak. Two noise peaks can be seen on the high frequency side and one noise peak on the low frequency side. As shown in FIG. 6D, at the final stage (t = t4), since the generation time Tg is close, a sound with a frequency of 35 kHz is output as a main peak, but a plurality of noise peaks are seen on the low frequency side. In this way, a noise peak is generated in addition to the main peak of the target frequency, and this noise peak is correctly generated due to resonance in the voice, and the generated voice (ultrasound) generates noise with a high frequency change. This indicates that the sound is an unpleasant sound.
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。 Next, FIG. 7 shows the relationship between the frequency of sound generated based on a series of output clock signals and the sound pressure level. As shown in FIG. 7, at a specific distance from the pest repellent device 1, the sound pressure level is slightly lower on the low frequency side, but the sound pressure level is flat on the high frequency side. The pressure level can be reliably increased. It can be understood that the tendency is the same even when the specific distance is 2 m, 4 m, and 8 m. This indicates that the signal amplification unit 21 for increasing the sound pressure level is functioning well.
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)。 Now, when the speaker 11 hears sound from the pest based on a series of output clock signals, the repeat generation unit 20c repeatedly generates the series of output clock signals (FIG. 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。 Specifically, when the signal generator 20b generates an output clock signal having the second (final) frequency fn, the new second threshold C2 becomes the third threshold Cn, and the signal generator 20b When the count number C is between 0 and the first threshold value C0, the voltage value is output. When the count number C is between the first threshold value C0 + 1 and the third threshold value Cn, 0V is output, The time Tm elapses. Then, the repetition generation unit 20c adds 1 to 0 of the predetermined repetition number R, and determines whether or not the repetition number R has reached a preset repetition threshold (for example, 3 times).
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。 At this time, since the repetition number R is 1, the repetition generation unit 20c determines that the repetition number R is not the repetition threshold (FIG. 3: S107 YES), sets the count number C to 0, The threshold value Cn is returned to the first second threshold value C1.
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。 Thereby, the process returns from S107 to S104. That is, the signal generator 20b outputs the voltage value when the count number C is between 0 and the first threshold value C0, and the count value C is between the first threshold value C0 + 1 and the second threshold value C1. The voltage value is output at 0V, and the second threshold value C1 is repeatedly subtracted by the predetermined value ΔC every predetermined time Tm until the second threshold value C1 becomes the third threshold value Cn. Continue to generate a series of output clock signals. The same applies to the case where the second threshold C1 is 400, the third threshold Cn is 2000, and a predetermined value ΔC is added.
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)。 Then, as shown in FIG. 8, the generation of a series of output clock signals is repeated with the generation period Tg as a unit. The generation of a series of output clock signals is repeated a predetermined number of times (three times). In S107, the repetition number R becomes three, and the repetition generation unit 20c determines whether or not the repetition number R has reached a repetition threshold (three times). Is determined (FIG. 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。 In this case, since the number of repetitions R is 3, the repetition generation unit 20c determines that the number of repetitions R has reached the repetition threshold (FIG. 3: S107 NO), and outputs a series of output clock signals to the signal generation unit 20b. The generation is terminated (FIG. 3: S108). As a result, the generation of sound stops.
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。 Now, an unpleasant sound is generated based on a series of output clock signals, but a pest who hears this sound feels uncomfortable or crisis and immediately escapes. Even if it is a pest that only hears an unpleasant sound once, if the unpleasant sound repeatedly occurs as described above, the pest will have a sense of crisis, will immediately leave the place, and will never approach again .
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。 In the above description, the generation of sound has been mainly described. However, in the harmful animal repellent device 1 according to the present invention, the irradiation of light is performed simultaneously with the generation of the sound, thereby enhancing the harmful animal repellent effect. That is, when the pest detection unit 10 detects the approach of the pest (FIG. 3: S103 YES), the lighting control unit 20d turns on the light source of the LED 14 (FIG. 3: S109). Thereby, an unpleasant sound (ultrasonic wave) and the light of LED14 can be emitted simultaneously to a pest, and a sense of crisis can be given to a pest more strongly.
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。 In S107, when the repetition generation unit 20c determines that the repetition number R has reached the repetition threshold (FIG. 3: S107 NO), the lighting control unit 20d completes the repetition of the generation of the series of output clock signals. The light source of the lit LED 14 is turned off (FIG. 3: S110). Thereby, the light of LED14 can be stopped simultaneously with an unpleasant sound (ultrasonic wave).
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。 The repetitive generation unit 20c stops the generation of a series of output clock signals, and the lighting control unit 20d turns off the light beam of the LED 14, and the process ends. When approaching the repelling device 1, the process starts from S103. These processes are repeated until the amount of electricity in the charging unit 22 disappears or the power is turned off (OFF) by the user.
<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。<Examples, experimental results, etc.>
EXAMPLES Hereinafter, although an Example etc. demonstrate this invention concretely, this invention is not limited by this.
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。 First, a prototype of the pest avoidance apparatus 1 was created based on the drawings shown in FIGS. The prototype was then subjected to sound pressure measurement at the Kobayashi Institute of Science. FIG. 9 shows time-series changes (measurement results) in the frequency and sound pressure level of sound generated based on a series of output clock signals. Note that the magnitude relationship between times t1, t2, t3, and t4 in FIG. 9 is 0 <t1 <t2 <t3 <t4 <10 sec. As shown in FIG. 9A, at the initial stage (t = t1), a main peak corresponding to the target frequency appears on the low frequency side, and a plurality of noise peaks corresponding to noise appear on the high frequency side. As shown in FIG. 9B, in the second stage (t = t2), the main peak shifts to the high frequency side, and a plurality of noise peaks appear on the high frequency side and the low frequency side. As shown in FIG. 9C, in the third stage (t = t3), the main peak is further shifted to the high frequency side, and a plurality of noise peaks appear on the high frequency side and the low frequency side, as shown in FIG. 9D. In the final stage (t = t4), the main peak approaches the target high frequency, and a plurality of noise peaks appear on the low frequency side. In this way, it was possible to generate unpleasant sound by generating a sound including noise while changing from a low frequency to a high frequency.
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。 FIG. 10 shows the relationship (measurement result) between the frequency of sound generated based on a series of output clock signals and the sound pressure level. Here, the values in FIG. 10 perform air absorption correction. As shown in FIG. 10, when the specific distance from the pest repellent device 1 is 2 m, 4 m, and 8 m, the sound pressure level is slightly lower on the low frequency side, but the sound pressure level is flat on the high frequency side. It was possible to increase the sound pressure level at any frequency.
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。 Next, a prototype of the pest repellent device 1 was installed in a place where a plurality of moths appeared and were damaged as pests, and the pest repellent effect was confirmed. As a result, when a plurality of wrinkles appear, the pest avoiding apparatus 1 is activated, and generates a sound wave (unpleasant sound) (ultrasonic wave) and light with noisy noise with a high frequency change. As you can see, you repel all the multiple spears. After a few days, the moths no longer appear, and there is almost no damage to the pests. There was a similar repellent effect on deer, raccoon, and frogs.
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。 As described above, the present invention is useful as a pest repelling apparatus and a pest repelling method that can effectively repel pests such as spiders, monkeys, bears, deers, and spiders. It is effective as a pest repelling device and a pest repelling method that can be intentionally emitted and keep the pests away.
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1 Pest repellent device 10 Pest detection unit 11 Speaker (audio output unit)
12 body 13 support part 14 LED
15 Solar Panel 16 Angle Adjustment Unit 20 Microcontroller 20a Oscillation Circuit 20b Signal Generation Unit 20c Repetition Generation Unit 20d Lighting Control Unit 21 Signal Amplification Unit 22 Charging Unit 23 Writing Unit
Claims (4)
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。A pest detection unit that detects the approach of a pest,
When an approach of the pest is detected, an output clock signal is output using a rectangular CPU clock signal composed of a plurality of superimposed sine waves, and an H corresponding to the HI state of the output clock signal is output. A series of output clock signals that change from the first frequency to the second frequency are generated by changing the L time corresponding to the LOW state of the output clock signal in stages at a predetermined time with a constant time. A signal generator to
A signal amplifying unit for amplifying the amplitude of the generated series of output clock signals to at least twice the amplitude of the series of output clock signals;
An audio output unit that converts the amplified series of output clock signals into audio and hears the audio to the pest;
A repetitive generation unit that repeatedly generates the series of output clock signals;
Pest repellent device with.
請求項1に記載の害獣忌避装置。When the approach of the pest is detected, the LED light source is turned on to irradiate the pest, and when the generation of the series of output clock signals is completed, the light source of the lit LED is turned off. The pest repellent device according to claim 1, further comprising a lighting control unit.
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。The signal generator is
When the approach of the pest is detected, the number of rising edges of the CPU clock signal is counted as a count number C, and a predetermined voltage value is output when the count number C is between 0 and the first threshold value C0. When the count number C is between the first threshold value C0 + 1 and the second threshold value C1 corresponding to the first frequency, the voltage value is set to 0V, and the count number C is output. Exceeds the second threshold C1, the count C is returned to 0,
Each time a predetermined time Tm elapses from when the counting of the count number C is started, the second threshold C2 is set to a predetermined value ΔC so as to approach the third threshold Cn corresponding to the second frequency. The changed change value C2 is set as a new second threshold value. When the count number C is between 0 and the first threshold value C0, the voltage value is output, and the count number C is Between the first threshold value C0 + 1 and the new second threshold value C2, 0V is output,
The process of changing the new second threshold C2 by the predetermined value ΔC is repeated at each predetermined time Tm until the new second threshold C2 becomes the third threshold Cn. The pest avoiding apparatus according to 2.
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。A pest detection step for detecting the approach of the pest;
When an approach of the pest is detected, an output clock signal is output using a rectangular CPU clock signal composed of a plurality of superimposed sine waves, and an H corresponding to the HI state of the output clock signal is output. A series of output clock signals that change from the first frequency to the second frequency are generated by changing the L time corresponding to the LOW state of the output clock signal in stages at a predetermined time with a constant time. Generating a signal step;
A signal amplifying step for amplifying the amplitude of the generated series of output clock signals to at least twice the amplitude of the series of output clock signals;
An audio output step of converting the amplified series of output clock signals into audio and listening the audio to the pest;
A repetitive generation step of repeatedly generating the series of output clock signals;
A pest repellent method for a pest repellent device comprising:
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