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Hintergrund der Erfindung
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(Gebiet der Erfindung)
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine multidirektionale
Ultraschallausgabevorrichtung und insbesondere eine Ultraschallvorrichtung
zum Vertreiben von Tieren zum Ausgeben von Ultraschallwellen in
mehrere Richtungen, um so eines oder mehrere relativ kleine Tiere,
die in die mittels der Ultraschallwellen überwachten Bereiche eindringen,
zu vertreiben oder abzuweisen.
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Im
Kontext der hier offenbarten Erfindung soll der Ausdruck "kleine Tiere" Katzen, Hunde, Vögel, Wiesel,
Waschbären,
Rotwild oder ähnliche
Tiere umfassen, die, egal ob Haus- oder Wildtier, als lästig, schädlich oder
in irgendeiner anderen Weise als unerwünscht erachtet werden, sobald
sie sich geschützten
Bereichen oder Grundstücken
nähern
oder in diese eindringen.
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(Beschreibung des Standes
der Technik)
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Eine
Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von Tieren mit einer Erkennungseinrichtung
und einer Ultraschallwellenerzeugungseinrichtung wurde entwickelt
und in der Praxis eingesetzt, um ein oder mehrere kleine Tiere von
beispielsweise einem privaten Sandkasten oder einem Spielplatzsandkasten fernzuhalten.
Im allgemeinen ist die bekannte Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben
von Tieren so ausgebildet, daß,
wenn ein Sensor, der Teil der Erkennungseinrichtung ist, das Eindringen
eines kleinen Tiers in einen überwachten
Bereich erkennt, Ultraschallwellen ausgegeben werden, um das kleine
Tier an einer weiteren Annäherung
zu hindern und durch Exkremente verursachtes Ungemach zu vermeiden. Da
die Ultraschallwellen für
das menschliche Ohr nicht wahrnehmbar sind, besteht nicht die Möglichkeit,
daß Menschen
sich unwohl fühlen.
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Die
bekannte Ultraschallvorrichtung 100 zum Vertreiben von
Tieren weist eine interne elektrische Schaltung gemäß 7 auf.
Die Schaltung umfaßt eine
Sensorschaltung 110 zum Erkennen eines kleinen Tiers oder
von Wärme,
die in einen vorbestimmten Bereich (Sensorüberwachungsbereich) eindringen
oder darin gegenwärtig
sind. Eine Eingangsbestimmungsschaltung 111 verwendet eine
Eingangsspannung oder eine Eingangszeitgebung seitens der Sensorschaltung 110,
um festzustellen, ob ein kleines Tier erkannt wurde, oder ob ein
durch Geräusche verursachter
Fehlvorgang aufgetreten ist. Ein Signalgenerator 112 ist
zum Erzeugen eines zum Ausgeben einer Ultraschallwelle erforderlichen
Signals betreibbar. Der Signalgenerator 12 kann beispielsweise ein
Signal mit einer Wiederholung des EIN-Zustands für 1,5 Sekunden und des AUS-Zustands
für 1,5
Sekunden bei einer Frequenz von 25 kHz erzeugen.
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Eine
Ultraschallausgabeschaltung 113 gibt in Reaktion auf das
Signal des Signalgenerators 112 eine Ultraschallwelle aus.
Eine Betriebsanzeigeschaltung 114 schaltet während des
Betriebs der Ultraschallvorrichtung 100 zum Vertreiben
von Tieren eine Anzeigelampe ein oder läßt diese blinken. Eine Energieschaltung 116 weist
eine Konstantspannungsschaltung 116a zum Erzeugen einer
Konstantspannung basierend auf der von einer Batterieenergiequelle 115 gelieferten
Energie und zum Liefern derselben an verschiedene elektrische Bauteile
auf.
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8 zeigt
einen Sensorüberwachungsbereich
und den Ultraschallausgabewirkbereich der bekannten Ultraschallvorrichtung 100 zum
Vertreiben von Tieren. Wenn ein kleines Tier, beispielsweise eine
Katze und/oder ein Hund, in den Sensorüberwachungsbereich 200 eintritt,
erkennt die Sensorschaltung 110 das Eindringen eines kleinen
Tieres und löst eine
Ultraschallausgabevorrich tung 13 zum Erzeugen einer Ultraschallwelle
aus. Das in den Wirkbereich 300 der Ultraschallwelle eintretende
kleine Tier fühlt
sich durch die Ultraschallwelle gestört und wird daher vertrieben.
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Jedoch
verwendet die bekannte Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von
Tieren eine Energiequelle in Form einer Batterie (eine oder mehr
Trockenzellen), die regelmäßigen Austausch
erfordert. Sobald der Benutzer vergißt, die verbrauchte Batterie durch
eine neue Batterie zu ersetzen, arbeitet die Ultraschallvorrichtung
zum Vertreiben von Tieren nicht mehr.
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US-A-5602523
macht keine genauen Angaben über
die Position sowohl der Solarenergiequelle mit der Batterie, als
auch des Audiotreibers am Vorrichtungsgehäuse. Das heißt, daß dieses
Dokument keine effektive Verwendung der Oberseite (Dach) und der
Vorderseite des Vertreibungsvorrichtungsgehäuses offenbart. Das Gleiche
gilt für
CA-A-2207361 und DE-A-19955101.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das Vorhergehende entwickelt
und soll eine Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von Tieren schaffen,
die es der Solarbatterie ermöglicht,
Solarenergie zu jeder Zeit zu empfangen und andererseits für die Ultraschallvorrichtung
zum Vertreiben von Tieren und für
das Installieren der Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von Tieren
erforderlichen Raum zu verkleinern.
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Zur
Lösung
der genannten Aufgabe schafft die Erfindung eine Ultraschallvorrichtung
zum Vertreiben von Tieren nach Anspruch 1.
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Da
die Verwendung einer Solarbatterie keinen Austausch erfordert, wie
dies bei der Verwendung einer oder mehrerer Trockenzellen erforderlich ist,
ist die erfindungsgemäße Ultraschallvorrichtung zum
Vertreiben von Tieren im wesentlichen wartungsfrei. Ferner besteht
nicht die Möglichkeit
des Ausfalls der Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von Tieren
aufgrund des unterbliebenen Austauschs der Batterie. Das Anbringen
der Solarbatterie auf dem Dach ist dahingehend besonders vorteilhaft, daß die Solarbatterie
stets der Sonne aus gesetzt sein kann und darüber hinaus kein zusätzlicher
Platz zum Anbringen der Solarbatterie erforderlich ist, wodurch
eine Platzersparnis erreicht wird.
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Die
Verwendung mehrerer Solarbatterien wird bevorzugt, wobei in diesem
Fall die Solarbatterien miteinander in Reihe geschaltet sind. Die
Reihenschaltdung der Solarbatterien ermöglicht das Liefern einer relativ
hohen elektrischen Energie an die Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben
von Tieren, so daß ein
relativ hoher Ultraschalldruck erreicht werden kann, um einen Tierabweisungseffekt
zu erzielen, d.h. einen das kleine Tier vertreibenden Effekt.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung ist aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiel
derselben leicht verständlich,
welche unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen erfolgt,
in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind
und welche zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung, die in einer erfindungsgemäßen Ultraschallvorrichtung
zum Vertreiben von Tieren verwendet wird;
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2A und 2B eine
schematische Vorder- bzw. Draufsicht der Installation von Solarzellen in
der Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von Tieren;
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3 ein
Blockdiagramm zur Darstellung einer in der elektrischen Schaltung
der 1 verwendeten Ladeschaltung;
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4 ein
Ablaufdiagramm zur Darstellung der Funktionsschritte der erfindungsgemäßen Ultraschallvorrichtung
zum Vertreiben von Tieren;
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5 ein
Blockdiagramm zur Darstellung einer modifizierten elektrischen Schaltung,
die in der erfindungsgemäßen Ultraschallvorrichtung
zum Vertreiben von Tieren verwendbar ist;
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6 ein
Blockdiagramm zur Darstellung der in der modifizierten elektrischen
Schaltung von 5 verwendeten Ladeschaltung;
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7 ein
Blockdiagramm zur Darstellung der internen elektrischen Schaltung,
die in der bekannten Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von Tieren
verwendet wird; und
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8 eine
schematische Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Sensorüberwachungsbereich
und dem Wirkbereich der Ultraschallausgabe, welche die bekannte
Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von Tieren abdeckt.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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1 der
Zeichnungen zeigt die interne Schaltung einer erfindungsgemäßen Ultraschallvorrichtung 1 zum
Vertreiben von Tieren. Die Ultraschallvorrichtung 1 zum
Vertreiben von Tieren weist in Kombination mit einer Ladeschaltung 16,
eine Solarbatterie 15 auf, die anstelle einer oder mehr
bisher verwendeter Trockenzellen eingesetzt wird, um Solarenergie
in elektrische Energie umzuwandeln. Die Solarbatterie 15 kann
mindestens eine Solarzelle aufweisen und ist auf dem Dach der Ultraschallvorrichtung 1 zum
Vertreiben von Tieren angebracht. Die Ladeschaltung 16 kann
einen oder mehr Kondensatoren oder eine oder mehr Akkumulatorbatterien
(aufladbare Batterien) umfassen und dient dem Speichern von elektrischer
Energie, welche die Solarbatterie 15 erzeugt.
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Die
Ultraschallvorrichtung 1 zum Vertreiben von Tieren weist
eine Sensorschaltung 10 auf, die ein kleines Tier oder
Wärme erkennt,
welche in einen vorbestimmten Bereich (Sensorüberwachungsbereich 200 nach 8)
ein dringt oder darin vorhanden ist. Eine Eingangsbestimmungsschaltung 11 verwendet
eine Eingangsspannung oder eine Eingangszeitsteuerung seitens der
Sensorschaltung 10, um zu bestimmen, ob das kleine Tier
erkannt wurde, oder ob ein durch Geräusche verursachter Fehlvorgang
aufgetreten ist. Ein Signalgenerator 12 ist zum Erzeugen eines
zum Ausgeben einer Ultraschallwelle erforderlichen Signals betreibbar.
Der Signalgenerator 12 kann beispielsweise ein Signal mit
einer Wiederholung des EIN-Zustands für 1,5 Sekunden und des AUS-Zustands
für 1,5
Sekunden bei einer Frequenz von 25 kHz erzeugen.
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Eine
Ultraschallausgabevorrichtung 13 ist in Reaktion auf das
Signal des Signalgenerators 12 zum Ausgeben einer Ultraschallwelle
betreibbar. Eine Betriebsanzeigeschaltung 14, die mit dem
Signalgenerator 12 und parallel mit der Ultraschallausgabevorrichtung 13 verbunden
ist, läßt eine
Anzeigeleuchte aufleuchten oder blinken, um anzugeben, daß die Ultraschallvorrichtung 1 zum
Vertreiben von Tieren in Betrieb ist. Eine Energiequellenschaltung 17 weist
eine Konstantspannungsschaltung 17a zum Erzeugen einer
konstanten Spannung basierend auf der in der Ladeschaltung 16 geladenen
Energie und zum anschließenden
Liefern der Energie an verschiedene elektrische Bauteile auf.
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Solange
der Ultraschallvorrichtung 1 zum Vertreiben von Tieren
elektrische Energie von der Solarbatterie 15 zugeführt wird,
besteht keine Notwendigkeit eine verbrauchte Batterie zu ersetzen, wie
dies bei der bekannten Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von
Tieren erforderlich ist. Daher besteht nicht die Möglichkeit,
daß die
Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von Tieren ihren Betrieb einstellt,
was bei einem bei der bekannten Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben
von Tieren vorkommenden unterlassenen Austausch der verbrauchten
Batterie durch den Benutzer der Fall ist. Das Vorsehen der Ladeschaltung 16 ist
ferner dahingehend nützlich,
daß die
Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von Tieren ihren Betrieb während der
Nacht, in der die Solarbatterie keine Solarenergie empfängt, oder bei
geringem Solarenergieeinfall aufgrund von Wolken oder Schatten,
fortsetzen kann.
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Die
aus den 2(a) und 2(b) bestehende 2 zeigt
schematisch das äußere Erscheinungsbild
der erfindungsgemäßen Ultraschallvorrichtung 1 zum
Vertreiben von Tieren, wobei 2(a) eine
Vorderansicht und 2(b) eine Draufsicht ist. Wie
gezeigt, ist die Solarbatterie 15 auf den Dach der Ultraschallvorrichtung 1 zum
Vertreiben von Tieren montiert, um der Solarbatterie den Empfang
von Solarenergie zu jeder Zeit zu ermöglichen und andererseits nicht
nur den für
die Ultraschallvorrichtung 1 zum Vertreiben von Tieren
selbst erforderlichen Platz, sondern auch den für die Installation der Ultraschallvorrichtung 1 zum
Vertreiben von Tieren erforderlichen Raum zu verringern.
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2 zeigt
ferner die Verwendung zweier Lautsprecher 13a und 13b zum
Aussenden von aus der Ultraschallausgabevorrichtung 13 ausgegebenen Ultraschalltönen. Nach
dieser Ausbildung ist es möglich,
den durch eine Linse 19a der Sensorschaltung 10 definierten
Sensorüberwachungsbereich
so zu gestalten, daß er
den Wirkbereich der Ultraschallausgabe, in dem sich die Ultraschalltöne der Lautsprecher 13a und 13b ausbreiten,
einschließt
oder von diesem eingeschlossen ist.
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Im
folgenden wird die Funktionsweise der Ladeschaltung 16 unter
besonderer Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Wie darin gezeigt, umfaßt
die Ladeschaltung 16 eine Ladesteuerschaltung 16a und eine
Ladeeinheit 16b. Die Solarbatterie 15 erzeugt beim
Empfang von Solarenergie eine Spannung und Strom. Die Ladesteuerschaltung 16a steuert
die Spannung V1, die der Ladeeinheit 16b zugeführt werden
soll, welche ihrerseits die gesteuerte Spannung V1 lädt.
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Im
Folgenden wird die Betriebsabfolge der erfindungsgemäßen solarbetriebenen
Ultraschallvorrichtung 1 zum Vertreiben von Tieren anhand
des Ablaufdiagramms von 4 beschrieben. Sobald die Sensorschaltung 10 ein
kleines Tier erkennt, erzeugt der Signalgenerator 12 ein
Signal im Schritt S100 und die Ultraschallausgabeschaltung 13 wird
aktiviert, wodurch in den Schritten S101 und S102 eine Ultraschellwelle
für 10
Sekunden erzeugt wird. Wenn die Sensorschaltung 10 weiterhin
ein kleines Tier erkennt, geht die Erzeugung der Ultraschallwelle
bei Schritt S104 weiter, bis das kleine Tier vertrieben ist; wenn
jedoch die Sensorschaltung 10 nicht länger ein kleines Tier erkennt,
wird die Erzeugung der Ultraschallwelle im Schritt S105 beendet,
gefolgt von der Beendigung der Signalerzeugung im Schritt S106.
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Die
Ultraschallvorrichtung zum Vertreiben von Tieren nach einem anderen
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist durch 1A in 5 dargestellt.
Wie in 5 dargestellt, werden mehrere Solarbatterien 15(#1)bis 15(#n) in
Kombination mit einer entsprechenden Anzahl von Ladeschaltungen 16(#1) bis 16(#n) verwendet.
Jede der Solarbatterien 15(#1) bis 15(#n) kann
mit der in 1 dargestellten Solarbatterie
identisch sein, so daß auch
jede der Ladeschaltungen 16(#1) bis 16(#n) mit
der Ladeschaltung 16 in 1 identisch
sein kann.
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6 zeigt
die Ladeschaltungen 16(#1) bis 16(#n), die jeweils
eine Ladesteuerschaltung 16a(#1) bis 16a(#n) und
eine entsprechende Ladeeinheit 16b(#1) bis 16b(#n) aufweisen,
die jeweils mit denen von 1 identisch
sind. Wie bei derjenigen von 1 erzeugt
jede Solarbatterie 15(#1) bis 15(#n) beim Empfang
von Solarenergie Spannung und Strom. Jede Ladesteuerschaltung 16a(#1) bis 16a(#n) steuert
eine Spannung V1, die der zugehörigen
Ladeeinheit 16b(#1) bis 16b(#n) zugeführt wird, welche
ihrerseits die gesteuerte Spannung V1 lädt.
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Da
bei dem Ausführungsbeispiel
nach den 5 und 6 die Solarbatterien 15(#1) bis 15(#n) in
Reihe miteinander verbunden sind, ist die geladene Spannung gleich
der Summe der Spannungen V1, die an den jeweiligen Ladeeinheiten 16b(#1) bis 16b(#n) geladen
ist.
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Nach
dem Ausführungsbeispiel
der 5 und 6 kann die der Ultraschallausgabevorrichtung 13 zuzuführende Spannung
erhöht
werden und somit kann ein relativ hoher Ultraschalldruck erreicht werden,
um einen Tierabweisungseffekt, d.h. einen ein kleines Tier vertreibenden
Effekt zu erzielen.
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Zwar
wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele
offenbart, jedoch sei darauf hingewiesen, daß verschiedene Änderungen
und Modifikationen für
den Fachmann auf diesem Gebiet ersichtlich sind. Derartige Änderungen
und Modifikationen gelten als in den durch die beigefügten Ansprüche definierten
Rahmen der vorliegenden Erfindung fallend, es sei denn, sie weichen
davon ab.