[go: up one dir, main page]

JP2007000121A - Apparatus for threatening small animal - Google Patents

Apparatus for threatening small animal Download PDF

Info

Publication number
JP2007000121A
JP2007000121A JP2005187244A JP2005187244A JP2007000121A JP 2007000121 A JP2007000121 A JP 2007000121A JP 2005187244 A JP2005187244 A JP 2005187244A JP 2005187244 A JP2005187244 A JP 2005187244A JP 2007000121 A JP2007000121 A JP 2007000121A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
small animal
threatening
sound wave
wave
small
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005187244A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kosaku Kitada
耕作 北田
Yoshiaki Honda
由明 本多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP2005187244A priority Critical patent/JP2007000121A/en
Publication of JP2007000121A publication Critical patent/JP2007000121A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small animal-threatening apparatus capable of surely detecting small animals in a caution area and threatening the small animals. <P>SOLUTION: The small animal-threatening apparatus is equipped with a small animal-detecting sensor D which is a small animal-detecting means for detecting whether a small animal A exists in a caution area or not, a threatening means 70 for threatening the small animal A in the caution area and a controller 80 which is a control means for controlling the threatening means 70 based on the output of the small animal-detecting sensor D. The small animal-detecting sensor D has a sound wave-feeding element 10 capable of feeding sound wave by applying thermal shock to air, a sound wave-receiving element 30 for receiving sound wave fed from a sound wave-feeding element 10 and reflected by an object, an operation part 44 for obtaining the distance to the object and a direction in which the object exists based on a time required from a time when the sound wave-feeding element 10 feeds sound wave to a time when the sound wave-receiving element 30 receives the sound wave and a determining part 45 for determining whether the small animal A exists or not in the caution area by comparing a size of the object existing in the caution area with a threshold based on three-dimensional data obtained in the operation part 44. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、警戒エリア内に侵入した小動物(例えば、犬、猫、カラスなど)を威嚇する小動物威嚇装置に関するものである。   The present invention relates to a small animal threatening device for threatening small animals (for example, dogs, cats, crows, etc.) that have entered a warning area.

従来から、マンション、住宅街、繁華街などのゴミ集積所などにおいて、犬、猫、カラスなどの小動物がゴミ袋を破ってゴミを散らかすことが問題となっている。   Conventionally, it has been a problem that small animals such as dogs, cats and crows break garbage bags and trash in garbage collection places such as condominiums, residential areas, and downtowns.

また、従来から、警戒エリア内の小動物を検知する小動物検知手段としての熱線センサと、熱線センサにより小動物が検知されたときに超音波や光により小動物を威嚇する威嚇手段とを備えた小動物威嚇装置が知られており(例えば、特許文献1,2)、この種の小動物威嚇装置をゴミ集積所などに設置することが提案されている。
特開2002−34434号公報 特開2001−333687号公報
Conventionally, a small animal threatening device provided with a heat ray sensor as a small animal detection means for detecting a small animal in a warning area and a threatening means for threatening the small animal with ultrasonic waves or light when the small animal is detected by the heat ray sensor. (For example, Patent Documents 1 and 2), and it has been proposed to install this kind of small animal threatening device in a garbage collection site or the like.
JP 2002-34434 A JP 2001-333687 A

しかしながら、上記特許文献1,2に開示された小動物威嚇装置では、小動物検知手段として熱線センサを用いているので、人と小動物との区別が難しくて威嚇手段を作動させる必要がないにもかかわらず威嚇手段が作動してしまう、日中は太陽光や反射光などの影響で警戒エリア内に侵入した小動物を検知できず威嚇手段が作動しないことがある、警戒エリア内で小動物の動きが止まったときには小動物が警戒エリア内に存在するにもかかわらず小動物を検知できなくなる、などの不具合があった。   However, in the small animal threatening devices disclosed in Patent Documents 1 and 2, since the heat ray sensor is used as the small animal detection means, it is difficult to distinguish between humans and small animals and it is not necessary to activate the threatening means. Intimidation may be activated, small animals that have entered the alert area may not be detected during the day due to the effects of sunlight or reflected light, and the threat may not be activated. Sometimes, small animals cannot be detected even though they exist in the alert area.

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、警戒エリア内の小動物をより確実に検知して威嚇することができる小動物威嚇装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a small animal threatening device that can detect and threaten small animals in a warning area more reliably.

請求項1の発明は、警戒エリア内の小動物の存否を検出する小動物検知手段と、警戒エリア内の小動物を威嚇する威嚇手段と、小動物検知手段により小動物が検知されたときに威嚇手段が小動物を威嚇するように威嚇手段を制御する制御手段とを備え、小動物検知手段は、空気に熱衝撃を与えることにより音波を送波可能な送波素子および送波素子を駆動する駆動回路を有する送波装置と、送波素子から送波され物体で反射された音波を受波するとともに受波した音波を電気信号である受波信号に変換する受波素子を有する受波装置と、送波素子が音波を送波してから当該音波が受波素子に受波されるまでの時間に基づいて物体までの距離と物体の存在する方位とを求める演算部と、演算部にて求めた距離と方位との3次元情報に基づいて警戒エリア内に存在する物体の大きさを閾値と比較して小動物の存否を判断する判断部とを有することを特徴とする。   The invention of claim 1 is a small animal detection means for detecting the presence or absence of a small animal in a warning area, a threatening means for threatening a small animal in the warning area, and a threatening means when a small animal is detected by the small animal detection means. A small-animal detection means including a transmission element capable of transmitting a sound wave by applying a thermal shock to air and a drive circuit for driving the transmission element. A receiving device having a receiving element for receiving a sound wave transmitted from the transmitting element and reflected by an object, and converting the received sound wave into a received signal that is an electric signal; A calculation unit that calculates the distance to the object and the direction in which the object exists based on the time from when the sound wave is transmitted until the sound wave is received by the receiving element, and the distance and direction determined by the calculation unit Based on 3D information The size of the objects present in the area as compared with the threshold value; and a determining section for determining the presence or absence of small animals.

この発明によれば、送波素子から警戒エリア内に発生期間が短く残響時間の短い音波を送波させることができ、演算部にて求めた距離と方位との3次元情報に基づいて警戒エリア内に存在する物体の大きさを閾値と比較して小動物の存否を判断するので、物体の大きさから大人と小動物とを区別することができるとともに、昼夜を問わず小動物を検知することができ、しかも、警戒エリア内で小動物の動きが止まった後も小動物を検知できるので、警戒エリア内の小動物をより確実に検知して威嚇することができるとともに、人が小動物として検知されて威嚇手段が制御されるのを防止することができる。   According to the present invention, a sound wave having a short generation period and a short reverberation time can be transmitted from the wave transmitting element into the alert area, and the alert area is based on the three-dimensional information of the distance and the direction obtained by the calculation unit. The size of the object present inside is compared with a threshold value to determine whether or not a small animal exists, so it is possible to distinguish adults and small animals from the size of the object, and it is possible to detect small animals regardless of day or night. Moreover, since small animals can be detected even after the movement of small animals stops in the alert area, it is possible to detect and threaten small animals in the alert area more reliably, and human beings are detected as small animals and threatened means It can be prevented from being controlled.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記威嚇手段は、超音波により小動物を威嚇することを特徴とする。   The invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, the threatening means threatens a small animal with ultrasonic waves.

この発明によれば、前記警戒エリア付近にいる人に不快感を与えることなく小動物を威嚇することができる。   According to this invention, a small animal can be threatened without giving discomfort to a person in the vicinity of the alert area.

請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記送波素子は、ベース基板と、ベース基板の一表面側に形成された発熱体層と、ベース基板の前記一表面側でベース基板と発熱体層との間に介在する熱絶縁層とを備え、発熱体層への通電に伴う発熱体層の温度変化により空気に熱衝撃を与えることで音波を発生するものであり、前記威嚇手段を兼ねていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the invention of the second aspect, the wave transmitting element includes a base substrate, a heating element layer formed on one surface side of the base substrate, and a base substrate on the one surface side of the base substrate. A thermal insulation layer interposed between the heating element layer and generating a sound wave by applying a thermal shock to the air due to a temperature change of the heating element layer when the heating element layer is energized. It is also characterized by serving.

この発明によれば、前記威嚇手段として専用のものを用意する必要がなく、低コスト化を図れるとともに装置全体の小型化を図れる。   According to the present invention, it is not necessary to prepare a dedicated device as the threatening means, so that the cost can be reduced and the size of the entire apparatus can be reduced.

請求項1の発明では、警戒エリア内の小動物をより確実に検知して威嚇することができるという効果がある。   In the invention of claim 1, there is an effect that it is possible to more reliably detect and threaten the small animals in the alert area.

以下、本実施形態の小動物威嚇装置について図1に基づいて説明する。   Hereinafter, the small animal threatening device of this embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態の小動物威嚇装置Bは、図1(b),(c)に示すように、例えば、マンションなどにおいて家庭ゴミを入れたゴミ袋90を集積するゴミ集積所100の壁面100aに設置する。   As shown in FIGS. 1B and 1C, the small animal threatening device B of the present embodiment is installed on a wall surface 100a of a garbage collection place 100 that collects garbage bags 90 containing household garbage in an apartment, for example. .

小動物威嚇装置Bは、図1(a)に示すように、警戒エリア内の小動物A(図1(b)参照)の存否を検出する小動物検知手段である小動物検知センサDと、警戒エリア内の小動物Aを威嚇する威嚇手段70と、小動物検知センサDにより小動物Aが検知されたときに威嚇手段70が小動物Aを威嚇するように威嚇手段70を制御する制御手段である制御装置80とを備えている。なお、制御装置80は、マイクロコンピュータを主構成としている。   As shown in FIG. 1A, the small animal threatening device B includes a small animal detection sensor D, which is a small animal detection means for detecting the presence or absence of a small animal A (see FIG. 1B) in the warning area, A threatening means 70 threatening the small animal A and a control device 80 which is a control means for controlling the threatening means 70 so that the threatening means 70 threatens the small animal A when the small animal A is detected by the small animal detection sensor D are provided. ing. The control device 80 is mainly composed of a microcomputer.

小動物Aとしては、例えば、犬、猫、カラスなどを想定しており、威嚇手段70は、小動物Aを威嚇するための所定周波数(例えば、25kHz)の超音波を発生する超音波発生手段と、小動物Aを威嚇するための光を発光させる発光手段とを備えており、超音波発生手段は、圧電素子からなる超音波振動子と当該超音波振動子を駆動する駆動回路とで構成され、発光手段は、発光素子と当該発光素子を点灯させる点灯回路とで構成されている。   As the small animal A, for example, a dog, a cat, a crow and the like are assumed, and the threatening means 70 includes an ultrasonic wave generation means for generating an ultrasonic wave of a predetermined frequency (for example, 25 kHz) for threatening the small animal A, Light emitting means for emitting light for threatening the small animal A, and the ultrasonic wave generating means is composed of an ultrasonic vibrator composed of a piezoelectric element and a drive circuit for driving the ultrasonic vibrator. The means includes a light emitting element and a lighting circuit for lighting the light emitting element.

小動物検知センサDは、空気に熱衝撃を与えることにより音波を送波可能な送波素子10および送波素子10を駆動する駆動回路20を有する送波装置1と、送波素子10から送波され物体Obで反射された音波を受波するとともに受波した音波を電気信号である受波信号に変換する受波素子30を有する受波装置3と、受波装置3の出力を信号処理する信号処理回路4とを備え、信号処理回路4が、送波素子10が音波を送波してから当該音波が受波素子30に受波されるまでの時間に基づいて物体Ob(図2(a)参照)までの距離と物体Obの存在する方位とを求める演算部44と、演算部44にて求めた距離と方位との3次元情報(つまり、警戒エリア内の各方向における物体Obまでの距離の情報)に基づいて警戒エリア内の小動物Aの存否を判断する判断部45とを備えている。   The small animal detection sensor D includes a transmission element 10 having a transmission element 10 capable of transmitting a sound wave by applying a thermal shock to the air and a drive circuit 20 for driving the transmission element 10, and transmitting from the transmission element 10. And receiving the sound wave reflected by the object Ob and receiving the sound wave received by the wave receiving device 3 that converts the received sound wave into a received wave signal, which is an electrical signal, and processing the output of the wave receiving device 3 The signal processing circuit 4 includes the object Ob (FIG. 2 (FIG. 2 ( a) (see a)) and a calculation unit 44 for determining the azimuth in which the object Ob exists, and three-dimensional information of the distance and azimuth obtained by the calculation unit 44 (that is, up to the object Ob in each direction in the alert area). In the alert area based on distance information) And a determination unit 45 for determining the presence or absence of A.

ここにおいて、判断部45は、物体Obの大きさを閾値と比較し、物体Obの大きさが閾値以上の場合には、物体Obが人であって警戒エリア内に小動物Aは存在しないと判断し、物体Obの大きさが閾値未満の場合には、閾値未満の物体Obが規定回数連続して検出されたときのみ当該物体Obが小動物Aであって警戒エリア内に小動物Aが存在すると判断する。すなわち、物体Obがゴミ集積所100にゴミ袋90を捨てに来た子供であれば、ゴミ集積所100の警戒エリア内に滞在する時間が比較的短いと考えられるのに対し、ゴミ集積所100にえさを探しに来た小動物Aであればゴミ集積所100の警戒エリア内に滞在する時間が比較的長いと考えられるので、上記規定回数を適宜設定することにより、子供の存在を小動物Aの存在として判断する可能性を低減できる。   Here, the determination unit 45 compares the size of the object Ob with a threshold value, and determines that the object Ob is a person and the small animal A does not exist in the alert area when the size of the object Ob is equal to or greater than the threshold value. When the size of the object Ob is less than the threshold value, it is determined that the object Ob is the small animal A and the small animal A exists in the alert area only when the object Ob below the threshold value is continuously detected the specified number of times. To do. That is, if the object Ob is a child who has thrown away the garbage bag 90 in the garbage collection place 100, it is considered that the staying time in the warning area of the garbage collection place 100 is relatively short, whereas the garbage collection place 100 If it is small animal A who has come to search for food, it is considered that the staying time in the warning area of the garbage collection place 100 is relatively long. The possibility of determining as existence can be reduced.

なお、上述の判断部45は、物体Obの大きさに基づいて小動物Aの存否を判断しているが、上述のようにゴミ集積所100にえさを探しに来た小動物Aであればゴミ集積所100の警戒エリア内に滞在する時間が比較的長いと考えられるので、物体Obの存在する位置の情報の時系列データを記憶させる記憶部を設けておき、物体Obの移動状況(物体Obの動き)を追跡して物体Obが小動物Aであるか否か判断するようにしてもよい。また、演算部44および判断部45は、マイクロコンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより実現できる。   The determination unit 45 determines whether or not the small animal A exists based on the size of the object Ob. If the small animal A has come to search for food at the garbage collection site 100 as described above, the garbage collection is performed. Since it is considered that the staying time in the warning area of the place 100 is relatively long, a storage unit for storing time series data of information on the position where the object Ob exists is provided, and the movement status of the object Ob (the object Ob (Movement) may be tracked to determine whether or not the object Ob is the small animal A. Moreover, the calculating part 44 and the judgment part 45 are realizable by mounting an appropriate program in a microcomputer.

一方、制御装置80は、判断部45により警戒エリア内に小動物Aが存在すると判断されたときには、威嚇手段70から小動物Aを威嚇するための超音波および光が出力されるように威嚇手段70を制御する。なお、判断部45は、警戒エリア内に小動物Aが存在すると判断したときのみ検知信号を出力し、制御装置80は、判断部45からの検知信号を受けて威嚇手段70を制御する。   On the other hand, when the determination unit 45 determines that the small animal A exists in the alert area, the control device 80 causes the threatening means 70 to output ultrasonic waves and light for threatening the small animal A from the threatening means 70. Control. Note that the determination unit 45 outputs a detection signal only when it is determined that the small animal A exists in the alert area, and the control device 80 controls the threatening means 70 in response to the detection signal from the determination unit 45.

以下、小動物検知センサDについて図1〜図13を参照しながら説明する。   Hereinafter, the small animal detection sensor D will be described with reference to FIGS.

送波装置1は、上述の送波素子10および駆動回路20を備えている。なお、駆動回路20は、送波素子10から音波を間欠的に送波するタイミングを制御するタイミング制御部を有している。また、送波素子10は、矩形板状のガラスエポキシ基板からなる第1の回路基板23上に実装されている。   The wave transmitting device 1 includes the wave transmitting element 10 and the drive circuit 20 described above. The drive circuit 20 includes a timing control unit that controls the timing at which the sound wave is intermittently transmitted from the transmission element 10. The wave transmitting element 10 is mounted on a first circuit board 23 made of a rectangular plate-like glass epoxy board.

一方、受波装置3は、上述の受波素子30を複数備えている。ここにおいて、小動物検知センサDは、上述のように物体Obまでの距離だけでなく物体Obの存在する方位も測定できるように、10個の受波素子30を1枚の矩形板状のガラスエポキシ基板からなる第2の回路基板24の一平面上に配列してある。具体的には、第2の回路基板24の1辺に沿った方向に5個の受波素子30を所定ピッチで配列するとともに、上記1辺に直交する方向に5個の受波素子30を所定ピッチで配列してある。   On the other hand, the wave receiving device 3 includes a plurality of the wave receiving elements 30 described above. Here, the small animal detection sensor D includes ten wave receiving elements 30 as one rectangular plate-like glass epoxy so that not only the distance to the object Ob but also the direction in which the object Ob exists can be measured as described above. The second circuit boards 24 made of a substrate are arranged on a plane. Specifically, five receiving elements 30 are arranged at a predetermined pitch in a direction along one side of the second circuit board 24, and five receiving elements 30 are arranged in a direction orthogonal to the one side. They are arranged at a predetermined pitch.

説明を簡単にするために、受波素子30が同一平面上において上記1辺に沿った方向のみに所定ピッチで配列されているとし、受波素子30が配列された面に対する音波の波面の角度がθである場合を想定すると、図11に示すように、音波の到来方向(すなわち、受波装置3に対して物体Obの存在する方位角)はθになり、音速をc、音波の波面が隣り合う受波素子30のうちの一方の受波素子30に到達する時刻における音波の波面と他方の受波素子30の中心との間の距離(遅延距離)をd、隣り合う受波素子30の中心間距離(上記所定ピッチ)をLとすれば、音波の波面が隣り合う受波素子30間に到達する時間差Δtは、Δt=d/c=L・sinθ/cになる。したがって、時間差Δtが分かれば、物体Obの存在する方位を演算することができる。ここにおいて、上記所定ピッチは、送波素子10から送波する音波の波長の0.5倍程度に設定することが望ましい。   In order to simplify the explanation, it is assumed that the wave receiving elements 30 are arranged at a predetermined pitch only in the direction along the one side on the same plane, and the angle of the wavefront of the sound wave with respect to the surface on which the wave receiving elements 30 are arranged. 11 is assumed, the arrival direction of the sound wave (that is, the azimuth angle where the object Ob is present with respect to the wave receiving device 3) is θ, the sound speed is c, and the wavefront of the sound wave, as shown in FIG. The distance (delay distance) between the wavefront of the sound wave and the center of the other wave receiving element 30 at the time when the wave reaches one wave receiving element 30 among the adjacent wave receiving elements 30 is d, and the adjacent wave receiving elements If the distance between the centers of 30 (the predetermined pitch) is L, the time difference Δt at which the wavefront of the sound wave reaches between adjacent wave receiving elements 30 is Δt = d / c = L · sin θ / c. Therefore, if the time difference Δt is known, the direction in which the object Ob exists can be calculated. Here, the predetermined pitch is preferably set to about 0.5 times the wavelength of the sound wave transmitted from the transmission element 10.

信号処理回路4は、各受波素子30から出力された受波信号をそれぞれ増幅する複数のアンプ41aを有する信号増幅部41と、各アンプ41aにて増幅されたアナログの受波信号それぞれをディジタルの受波信号に変換して出力するA/D変換部42と、A/D変換部42の出力が格納されるメモリ43と、上記タイミング制御部から音波の送波タイミングを制御する制御信号に同期して出力されるタイミング信号を受けたときにA/D変換部42を所定の受波期間だけ作動させメモリ43に格納された受波信号のデータを用いて物体Obまでの距離を求める演算および物体Obの存在する方位を求める演算を行う上述の演算部44と、演算部44にて求めた距離と方位との3次元情報に基づいて警戒エリア内の小動物Aの存否を判断する上述の判断部45とを備えている。なお、信号処理回路4は、矩形板状のガラスエポキシ基板からなる第3の回路基板25に設けられている。   The signal processing circuit 4 includes a signal amplifying unit 41 having a plurality of amplifiers 41a for amplifying the received signals output from the receiving elements 30, and digitally receiving the analog received signals amplified by the amplifiers 41a. A / D converter 42 that converts the received signal into a received signal, a memory 43 that stores the output of the A / D converter 42, and a control signal that controls the transmission timing of sound waves from the timing controller. An operation for obtaining the distance to the object Ob by using the data of the received signal stored in the memory 43 by operating the A / D converter 42 for a predetermined receiving period when receiving the timing signal output in synchronization. Based on the three-dimensional information of the above-described calculation unit 44 for calculating the direction in which the object Ob exists and the distance and direction calculated by the calculation unit 44, the presence or absence of the small animal A in the alert area is determined. And a determination portion 45 of the predicate. The signal processing circuit 4 is provided on a third circuit board 25 made of a glass epoxy board having a rectangular plate shape.

ここにおいて、演算部44は、上記タイミング信号を受けた時刻(つまり、送波素子10から音波を送波したタイミング)と、ディジタルの受波信号がメモリ43に格納された時刻(信号処理回路4内での遅れ時間を無視すれば、受波素子30により音波を受波したタイミング)との時間差(言い換えれば、送波装置1が音波を送波してから受波装置3が受波するまでの時間)に基づいて、物体Obまでの距離を演算する距離演算手段と、メモリ43に格納された各受波素子30の受波信号のデータを利用して物体Obの存在する方位(物体Obにより反射された音波の到来方向)を求める方位検出手段とを備えている。ここにおいて、方位検出手段は、各受波素子30で音波を受波した時間の時間差と各受波素子30の配置位置とに基づいて受波装置3に対する音波の到来方向を求める。   Here, the calculation unit 44 receives the timing signal (that is, the timing when the sound wave is transmitted from the transmission element 10) and the time when the digital reception signal is stored in the memory 43 (the signal processing circuit 4). If the delay time is ignored, the time difference (in other words, the timing at which the sound wave is received by the wave receiving element 30) (in other words, from the time when the wave transmitting device 1 transmits the sound wave to the time when the wave receiving device 3 receives the wave) ) Based on the distance calculation means for calculating the distance to the object Ob and the received signal data of each receiving element 30 stored in the memory 43 (the object Ob). Azimuth detecting means for obtaining the direction of arrival of the sound wave reflected by (3). Here, the azimuth detecting means obtains the arrival direction of the sound wave with respect to the wave receiving device 3 based on the time difference of the time when the sound wave is received by each wave receiving element 30 and the arrangement position of each wave receiving element 30.

なお、本実施形態における小動物検知センサDは、最大測定距離を例えば3mとすれば、音波は空気中において最大で6mの距離を伝搬すればよいが、送波素子10から送波された音波は拡散損失(距離減衰)や吸収損失や反射損失などの伝搬損失により減衰するので、各アンプ41aの増幅利得(電圧利得)を適宜設定することでS/N比の低下を防止している。また、上述のように最大測定距離を3mとすれば、音波が空気中で6mの距離を伝搬するのに要する時間は18ms程度であるから、上述の受波期間は18ms程度に設定すればよい。また、メモリ43には、受波期間における各受波素子30それぞれの受波信号が格納される、言い換えれば、メモリ43には、〔受波素子30の個数〕×〔各受波素子30からの受波信号のデータ数〕の数だけデータが格納されることになるので、例えば、受波素子30の個数を10個、受波期間を18ms、A/D変換部42のサンプリング周期を1μs(サンプリング周波数を1MHz)とした場合には、1データを16bitとして、(10〔個〕)×{(18×10−3)÷(1×10−6)×16}=2880000bit=360kbyteの容量が必要となるから、360kbyte以上の容量のSRAMなどを使用すればよい。 Note that the small animal detection sensor D in the present embodiment may propagate a maximum distance of 6 m in the air if the maximum measurement distance is 3 m, for example, but the sound wave transmitted from the transmission element 10 is Attenuation is caused by propagation loss such as diffusion loss (distance attenuation), absorption loss, reflection loss, and the like, so that the amplification gain (voltage gain) of each amplifier 41a is appropriately set to prevent the S / N ratio from being lowered. If the maximum measurement distance is 3 m as described above, the time required for a sound wave to propagate a distance of 6 m in the air is about 18 ms. Therefore, the above reception period may be set to about 18 ms. . The memory 43 stores the received signal of each receiving element 30 during the receiving period. In other words, the memory 43 stores [number of receiving elements 30] × [from each receiving element 30. Therefore, for example, the number of receiving elements 30 is 10, the receiving period is 18 ms, and the sampling period of the A / D converter 42 is 1 μs. When (sampling frequency is 1 MHz), one data is 16 bits, and (10 [pieces]) × {(18 × 10 −3 ) ÷ (1 × 10 −6 ) × 16} = 2880000 bits = 360 kbytes capacity Therefore, an SRAM having a capacity of 360 kbytes or more may be used.

上述の方位検出手段は、メモリ43に格納された各受波素子30それぞれの受波信号をそれぞれ各受波素子30の配列パターン(配置位置)に応じた遅延時間で遅延させた受波信号を組にして出力する遅延手段と、遅延手段により遅延された受波信号の組を加算する加算器と、加算器の出力波形のピーク値と適宜の閾値との大小関係を比較し閾値を超えるピーク値が得られたときに遅延手段で設定されている遅延時間の組み合わせに対応する方向を物体Obの存在する方位(音波の到来方向)と判断する判断手段とを備えている。なお、演算部44の距離演算手段および方位検出手段は、演算部44および判断部45を構成するマイクロコンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより実現できる。   The azimuth detecting means described above receives a received signal obtained by delaying the received signal of each receiving element 30 stored in the memory 43 by a delay time corresponding to the arrangement pattern (arrangement position) of each receiving element 30. A delay unit that outputs a set, an adder that adds a set of received signals delayed by the delay unit, a peak value that exceeds the threshold by comparing the magnitude relationship between the peak value of the output waveform of the adder and an appropriate threshold Judgment means for judging that the direction corresponding to the combination of delay times set by the delay means when the value is obtained is the direction in which the object Ob exists (the arrival direction of the sound wave). Note that the distance calculation means and the direction detection means of the calculation unit 44 can be realized by installing appropriate programs in the microcomputer constituting the calculation unit 44 and the determination unit 45.

ところで、小動物検知センサDは、送波素子10として、空気に熱衝撃を与えることにより音波を発生させる熱励起式の音波発生素子を用いることで、送波素子10の共振特性のQ値を圧電素子に比べて十分に小さくして残響時間が短い音波を送波するようにし、かつ、受波素子30として共振特性のQ値が圧電素子に比べて十分に小さく受波信号に含まれる残響成分の発生期間が短い静電容量型のマイクロホンを用いている。   By the way, the small animal detection sensor D uses a thermal excitation type sound wave generating element that generates a sound wave by applying a thermal shock to the air as the wave transmitting element 10, so that the Q value of the resonance characteristic of the wave transmitting element 10 is piezoelectric. A reverberation component included in a received signal that is sufficiently small compared to the element to transmit a sound wave having a short reverberation time, and that the Q value of the resonance characteristics of the receiving element 30 is sufficiently smaller than that of the piezoelectric element. A capacitance type microphone with a short generation period is used.

ここにおいて、送波素子10は、図4に示すように、単結晶のp形のシリコン基板からなるベース基板11の一表面(図4における上面)側に多孔質シリコン層からなる熱絶縁層(断熱層)12が形成され、熱絶縁層12上に金属薄膜からなる発熱体層13が形成され、ベース基板11の上記一表面側に発熱体層13と電気的に接続された一対のパッド14,14が形成された熱励起式の音波発生素子により構成してある。ベース基板11の平面形状は長方形状であって、熱絶縁層12、発熱体層13それぞれの平面形状も長方形状に形成してある。なお、発熱体層13は、ベース基板11の少なくとも上記一表面側に形成されていればよい。   Here, as shown in FIG. 4, the wave transmitting element 10 includes a heat insulating layer (including a porous silicon layer) on one surface (upper surface in FIG. 4) side of a base substrate 11 made of a single crystal p-type silicon substrate. A heat insulating layer 12 is formed, a heat generating layer 13 made of a metal thin film is formed on the heat insulating layer 12, and a pair of pads 14 electrically connected to the heat generating layer 13 on the one surface side of the base substrate 11. , 14 are formed by thermally excited sound wave generating elements. The planar shape of the base substrate 11 is a rectangular shape, and the planar shapes of the heat insulating layer 12 and the heating element layer 13 are also formed in a rectangular shape. The heating element layer 13 may be formed on at least the one surface side of the base substrate 11.

上述の送波素子10では、発熱体層13の両端のパッド14,14間に通電して発熱体層13に急激な温度変化を生じさせると、発熱体層13に接触している空気に急激な温度変化(熱衝撃)が生じる(つまり、発熱体層13に接触している空気に熱衝撃が与えられる)。したがって、発熱体層13に接触している空気は、発熱体層13の温度上昇時には膨張し発熱体層13の温度下降時には収縮するから、発熱体層13への通電を適宜に制御することによって空気中を伝搬する音波を発生させることができる。要するに、送波素子10を構成する熱励起式の音波発生素子は、発熱体層13への通電に伴う発熱体層13の急激な温度変化を媒質の膨張収縮に変換することにより媒質を伝搬する音波を発生する。なお、本実施形態では、発熱体層13が薄板状の発熱体を構成している。ここに、熱励起式の音波発生素子は、少なくとも薄板状の発熱体を備えていればよく、例えば、アルミニウム製の薄板を発熱体として当該発熱体への通電に伴う発熱体の急激な温度変化による熱衝撃によって音波を発生させるものでもよい。   In the above-described transmission element 10, when current is applied between the pads 14, 14 at both ends of the heating element layer 13 to cause a rapid temperature change in the heating element layer 13, the air in contact with the heating element layer 13 is rapidly increased. Temperature change (thermal shock) occurs (that is, thermal shock is applied to the air in contact with the heating element layer 13). Accordingly, the air in contact with the heating element layer 13 expands when the temperature of the heating element layer 13 rises and contracts when the temperature of the heating element layer 13 decreases. Therefore, by appropriately controlling energization to the heating element layer 13 Sound waves that propagate in the air can be generated. In short, the thermal excitation type sound wave generating element constituting the wave transmitting element 10 propagates the medium by converting the rapid temperature change of the heating element layer 13 accompanying energization to the heating element layer 13 into expansion and contraction of the medium. Generates sound waves. In the present embodiment, the heating element layer 13 constitutes a thin plate-like heating element. Here, the thermal excitation type sound wave generating element only needs to include at least a thin plate-like heating element. For example, a rapid temperature change of the heating element accompanying energization of the heating element using a thin aluminum plate as a heating element. A sound wave may be generated by a thermal shock due to.

また、上述の送波素子10は、ベース基板11としてp形のシリコン基板を用いており、熱絶縁層12を多孔度が略60〜略70%の多孔質シリコン層により構成しているので、ベース基板11として用いるシリコン基板の一部をフッ化水素水溶液とエタノールとの混合液からなる電解液中で陽極酸化処理することにより熱絶縁層12となる多孔質シリコン層を形成することができる。多孔質シリコン層は、多孔度が高くなるにつれて熱伝導率および熱容量が小さくなるので、熱絶縁層12の熱伝導度および熱容量をベース基板11の熱伝導度および熱容量に比べて小さくし、熱絶縁層12の熱伝導度と熱容量との積をベース基板11の熱伝導度と熱容量との積に比べて十分に小さくすることにより、発熱体層13の温度変化を空気に効率よく伝達することができ発熱体層13と空気との間で効率的な熱交換が起こり、かつ、ベース基板11が熱絶縁層12からの熱を効率良く受け取って熱絶縁層12の熱を逃がすことができて発熱体層13からの熱が熱絶縁層12に蓄積されるのを防止することができる。なお、熱伝導率が148W/(m・K)、熱容量が1.63×10J/(m・K)の単結晶のシリコン基板を陽極酸化して形成される多孔度が60%の多孔質シリコン層は、熱伝導率が1W/(m・K)、熱容量が0.7×10J/(m・K)であることが知られている。本実施形態では、上述のように熱絶縁層12を多孔度が略70%の多孔質シリコン層により構成してあり、熱絶縁層12の熱伝導率が0.12W/(m・K)、熱容量が0.5×10J/(m・K)となっている。 Moreover, since the above-described transmission element 10 uses a p-type silicon substrate as the base substrate 11, and the thermal insulating layer 12 is composed of a porous silicon layer having a porosity of about 60 to about 70%, A porous silicon layer serving as the thermal insulating layer 12 can be formed by anodizing a part of a silicon substrate used as the base substrate 11 in an electrolytic solution made of a mixed solution of hydrogen fluoride aqueous solution and ethanol. Since the porous silicon layer has a lower thermal conductivity and heat capacity as the porosity becomes higher, the thermal conductivity and heat capacity of the heat insulating layer 12 are made smaller than the heat conductivity and heat capacity of the base substrate 11, and heat insulation is performed. By making the product of the thermal conductivity and the thermal capacity of the layer 12 sufficiently smaller than the product of the thermal conductivity and the thermal capacity of the base substrate 11, the temperature change of the heating element layer 13 can be efficiently transmitted to the air. The heat generating body layer 13 and the air can efficiently exchange heat, and the base substrate 11 can efficiently receive the heat from the heat insulating layer 12 and release the heat of the heat insulating layer 12 to generate heat. It is possible to prevent heat from the body layer 13 from being accumulated in the heat insulating layer 12. Note that the porosity formed by anodizing a single crystal silicon substrate having a thermal conductivity of 148 W / (m · K) and a heat capacity of 1.63 × 10 6 J / (m 3 · K) is 60%. The porous silicon layer is known to have a thermal conductivity of 1 W / (m · K) and a heat capacity of 0.7 × 10 6 J / (m 3 · K). In the present embodiment, as described above, the thermal insulation layer 12 is composed of a porous silicon layer having a porosity of approximately 70%, and the thermal conductivity of the thermal insulation layer 12 is 0.12 W / (m · K), The heat capacity is 0.5 × 10 6 J / (m 3 · K).

発熱体層13は、高融点金属の一種であるタングステンにより形成してあるが、発熱体層13の材料はタングステンに限らず、例えば、タンタル、モリブデン、イリジウム、アルミニウムなどを採用してもよい。また、上述の送波素子10では、ベース基板11の厚さを300〜700μm、熱絶縁層12の厚さを1〜10μm、発熱体層13の厚さを20〜100nm、各パッド14の厚さを0.5μmとしてあるが、これらの厚さは一例であって特に限定するものではない。また、ベース基板11の材料としてSiを採用しているが、ベース基板11の材料はSiに限らず、例えば、Ge,SiC,GaP,GaAs,InPなどの陽極酸化処理による多孔質化が可能な他の半導体材料でもよい。   The heating element layer 13 is formed of tungsten, which is a kind of refractory metal, but the material of the heating element layer 13 is not limited to tungsten, and for example, tantalum, molybdenum, iridium, aluminum, or the like may be employed. Further, in the above-described transmission element 10, the thickness of the base substrate 11 is 300 to 700 μm, the thickness of the thermal insulating layer 12 is 1 to 10 μm, the thickness of the heating element layer 13 is 20 to 100 nm, and the thickness of each pad 14. Although the thickness is 0.5 μm, these thicknesses are merely examples and are not particularly limited. Further, Si is adopted as the material of the base substrate 11, but the material of the base substrate 11 is not limited to Si, and, for example, it can be made porous by anodizing treatment such as Ge, SiC, GaP, GaAs, InP or the like. Other semiconductor materials may be used.

上述のように送波素子10は、一対のパッド14,14を介した発熱体層13への通電に伴う発熱体層13の温度変化に伴って音波を発生するものであり、発熱体層13へ与える駆動電圧波形あるいは駆動電流波形からなる駆動入力波形を例えば周波数がf1の正弦波波形とした場合、理想的には、発熱体層13で生じる温度振動の周波数が駆動入力波形の周波数f1の2倍の周波数f2となり、駆動入力波形f1の略2倍の周波数の音波を発生させることができる。すなわち、上述の送波素子10は、平坦な周波数特性を有しており、発生させる音波の周波数を広範囲にわたって変化させることができる。また、上述の送波素子10では、例えば正弦波波形の半周期の孤立波を駆動入力波形として駆動回路20から一対のパッド14,14間へ与えることによって、図5(a)に示すような残響の少ない略1周期の音波P1を発生させることができる。本実施形態では、図5(a)に示すような略1周期の音波P1を発生させる場合、当該音波P1の1周期の時間を50kHz〜70kHz程度の超音波の1周期の時間に設定してあるが、この数値は特に限定するものではない。   As described above, the wave transmitting element 10 generates a sound wave in accordance with the temperature change of the heating element layer 13 caused by energization of the heating element layer 13 via the pair of pads 14 and 14. When the drive input waveform consisting of the drive voltage waveform or the drive current waveform applied to is a sine wave waveform having a frequency f1, for example, the frequency of the temperature oscillation generated in the heating element layer 13 is ideally the frequency f1 of the drive input waveform. The frequency f2 is doubled, and a sound wave having a frequency approximately twice that of the drive input waveform f1 can be generated. That is, the above-described transmission element 10 has a flat frequency characteristic and can change the frequency of the generated sound wave over a wide range. Further, in the above-described transmission element 10, for example, a half-cycle isolated wave having a sine wave waveform is applied as a drive input waveform from the drive circuit 20 to the pair of pads 14 and 14, as shown in FIG. It is possible to generate a sound wave P1 having substantially one cycle with little reverberation. In the present embodiment, when generating a sound wave P1 of approximately one cycle as shown in FIG. 5A, the time of one cycle of the sound wave P1 is set to the time of one cycle of ultrasonic waves of about 50 kHz to 70 kHz. Although there is this value, it is not particularly limited.

また、上述の送波素子10では、一対のパッド14,14を介して発熱体層13へ与える駆動電圧の波形を図6(a)に示すようなガウス波形状の電圧波形とした場合、図6(b)に示すようなガウス波形状の音波を送波することができる。   In the above-described transmission element 10, when the drive voltage waveform applied to the heating element layer 13 via the pair of pads 14 and 14 is a Gaussian voltage waveform as shown in FIG. It is possible to transmit a Gaussian wave-shaped sound wave as shown in FIG.

ここにおいて、送波素子10から図6(b)に示すようなガウス波形状の音波(ここでは、当該音波の発生期間を50kHz〜70kHz程度の超音波の1周期の時間に設定してある)を送波させるには、駆動回路20として、例えば図7に示す回路を採用すればよい。図7に示す構成の駆動回路20は、直流電源Eの両端間にスイッチSW2を介してコンデンサCが接続され、コンデンサCの両端間にサイリスタThとインダクタLと抵抗R1と保護用抵抗R2との直列回路が接続され、保護用抵抗R2の両端間に送波素子10を接続するように構成されている。また、駆動回路20は、上述のように送波素子10から音波を送波させるタイミングを制御する上述のタイミング制御部を有しており、タイミング制御部によってスイッチSW2のオンオフが制御されるとともにサイリスタThへ制御信号を与えるタイミングが制御される。ここにおいて、駆動回路20では、スイッチSW2のオン期間にコンデンサCが充電されるが、タイミング制御部は、コンデンサCの両端電圧を検出しており、コンデンサCの両端電圧が所定電圧値を超えるとスイッチSW2をオフさせてからサイリスタThのゲートへ制御信号を与える。すなわち、図7に示す構成の駆動回路20では、直流電源EからコンデンサCに電荷を蓄積し、コンデンサCの両端電圧が上記所定電圧値を超えると、タイミング制御部からサイリスタThへ制御信号が与えられてサイリスタThがターンオンし、送波素子10のパッド14,14間に電圧が印加されて発熱体層13の温度変化に伴って音波が送波される。ここに、インダクタLのインダクタンスおよび抵抗R1の抵抗値を適宜設定することにより、図6(a)に示すようなガウス波形状の駆動電圧波形を送波素子10のパッド14,14間へ印加することができる。   Here, a Gaussian wave-shaped sound wave as shown in FIG. 6B from the wave transmitting element 10 (here, the generation period of the sound wave is set to one cycle time of an ultrasonic wave of about 50 kHz to 70 kHz). For example, a circuit shown in FIG. 7 may be employed as the drive circuit 20. In the drive circuit 20 having the configuration shown in FIG. 7, a capacitor C is connected between both ends of the DC power supply E via a switch SW2, and a thyristor Th, an inductor L, a resistor R1, and a protective resistor R2 are connected between both ends of the capacitor C. A series circuit is connected, and the transmission element 10 is connected between both ends of the protective resistor R2. Further, the drive circuit 20 includes the above-described timing control unit that controls the timing at which the sound wave is transmitted from the transmission element 10 as described above, and the ON / OFF of the switch SW2 is controlled by the timing control unit and the thyristor. The timing for giving a control signal to Th is controlled. Here, in the drive circuit 20, the capacitor C is charged while the switch SW2 is on, but the timing control unit detects the voltage across the capacitor C, and if the voltage across the capacitor C exceeds a predetermined voltage value. A control signal is supplied to the gate of the thyristor Th after the switch SW2 is turned off. That is, in the drive circuit 20 having the configuration shown in FIG. 7, when a charge is accumulated in the capacitor C from the DC power source E and the voltage across the capacitor C exceeds the predetermined voltage value, a control signal is given from the timing control unit to the thyristor Th. Then, the thyristor Th is turned on, a voltage is applied between the pads 14 and 14 of the wave transmitting element 10, and a sound wave is transmitted along with the temperature change of the heating element layer 13. Here, by appropriately setting the inductance of the inductor L and the resistance value of the resistor R1, a drive voltage waveform having a Gaussian shape as shown in FIG. 6A is applied between the pads 14 and 14 of the transmission element 10. be able to.

また、上述の受波素子30を構成する静電容量型のマイクロホンは、マイクロマシンニング技術を利用して形成されており、例えば、図8に示すように、シリコン基板に厚み方向に貫通する窓孔31aを設けることで形成された矩形枠状のフレーム31と、フレーム31の一表面側においてフレーム31の対向する2つの辺に跨る形で配置されるカンチレバー型の受圧部32とを備えている。ここにおいて、フレーム31の一表面側には熱酸化膜35と熱酸化膜35を覆うシリコン酸化膜36とシリコン酸化膜36を覆うシリコン窒化膜37とが形成されており、受圧部32の一端部がシリコン窒化膜37とを介してフレーム31に支持され、他端部が上記シリコン基板の厚み方向においてシリコン窒化膜37に対向している。また、シリコン窒化膜37における受圧部32の他端部との対向面に金属薄膜(例えば、クロム膜など)からなる固定電極33aが形成され、受圧部32の他端部におけるシリコン窒化膜37との対向面とは反対側に金属薄膜(例えば、クロム膜など)からなる可動電極33bが形成されている。なお、フレーム31の他表面にはシリコン窒化膜38が形成されている。また、受圧部32は、上記各シリコン窒化膜37,38とは別工程で形成されるシリコン窒化膜により構成されている。   Further, the capacitance type microphone constituting the above-described wave receiving element 30 is formed using a micromachining technique. For example, as shown in FIG. 8, a window hole penetrating in the thickness direction in the silicon substrate. A frame 31 having a rectangular frame shape formed by providing 31a, and a cantilever-type pressure receiving portion 32 arranged across two opposite sides of the frame 31 on one surface side of the frame 31 are provided. Here, a thermal oxide film 35, a silicon oxide film 36 covering the thermal oxide film 35, and a silicon nitride film 37 covering the silicon oxide film 36 are formed on one surface side of the frame 31, and one end of the pressure receiving portion 32. Is supported by the frame 31 via the silicon nitride film 37, and the other end faces the silicon nitride film 37 in the thickness direction of the silicon substrate. Further, a fixed electrode 33 a made of a metal thin film (for example, a chromium film) is formed on a surface of the silicon nitride film 37 facing the other end of the pressure receiving portion 32, and the silicon nitride film 37 at the other end of the pressure receiving portion 32 is formed. A movable electrode 33b made of a metal thin film (for example, a chromium film) is formed on the opposite side of the opposite surface. A silicon nitride film 38 is formed on the other surface of the frame 31. The pressure receiving portion 32 is constituted by a silicon nitride film formed in a separate process from the silicon nitride films 37 and 38 described above.

図8に示した構成の静電容量型のマイクロホンからなる受波素子30では、固定電極33aと可動電極33bとを電極とするコンデンサが形成されるから、受圧部32が音波の圧力を受けることにより固定電極33aと可動電極33bとの間の距離が変化し、固定電極33aと可動電極33bとの間の静電容量が変化する。したがって、固定電極33aおよび可動電極33bに設けたパッド(図示せず)間に直流バイアス電圧を印加しておけば、パッドの間には音波の音圧に応じて微小な電圧変化が生じるから、音波の音圧を電気信号に変化することができる。   In the wave receiving element 30 including the capacitance type microphone having the configuration shown in FIG. 8, a capacitor having the fixed electrode 33a and the movable electrode 33b as electrodes is formed, so that the pressure receiving portion 32 receives the pressure of the sound wave. As a result, the distance between the fixed electrode 33a and the movable electrode 33b changes, and the capacitance between the fixed electrode 33a and the movable electrode 33b changes. Therefore, if a DC bias voltage is applied between pads (not shown) provided on the fixed electrode 33a and the movable electrode 33b, a minute voltage change occurs between the pads according to the sound pressure of the sound wave. The sound pressure of the sound wave can be changed to an electric signal.

受波素子30として用いる静電容量型のマイクロホンの構造は図8の構造に特に限定するものではなく、例えば、図9に示すように、シリコン基板141の一表面側に、中央部が周部に比べて薄肉である第1のダイアフラム部145を有するシリコン層が設けられ、シリコン基板141の他表面に凹所142を設けることによりシリコン基板141の中央部に第1のダイアフラム部145とギャップ144を介して対向する第2のダイアフラム部143が形成された構造体において、第1のダイヤフラム部145に可動電極146を設けるとともに第2のダイアフラム部143に固定電極(図示せず)を設けた構造としてもよい。また、受波素子30として用いる静電容量型のマイクロホンとしては、シリコン基板などをマイクロマシンニング技術などにより加工して形成され、音波を受けるダイヤフラム部からなる可動電極と、ダイヤフラム部に対向する背板部からなる固定電極との間に、音波を受けていない状態でのダイヤフラム部と背板部とのギャップ長を規定するスペーサ部が介在し、背板部に複数の排気孔が貫設された構造を有するものでもよい。   The structure of the capacitive microphone used as the wave receiving element 30 is not particularly limited to the structure shown in FIG. 8. For example, as shown in FIG. 9, the center portion is a peripheral portion on one surface side of the silicon substrate 141. A silicon layer having a first diaphragm portion 145 that is thinner than the first diaphragm portion 145 is provided, and a recess 142 is provided on the other surface of the silicon substrate 141, whereby the first diaphragm portion 145 and the gap 144 are formed at the center of the silicon substrate 141. In the structure in which the second diaphragm portion 143 that is opposed to each other is formed, the movable electrode 146 is provided on the first diaphragm portion 145 and the fixed electrode (not shown) is provided on the second diaphragm portion 143. It is good. The capacitive microphone used as the wave receiving element 30 is formed by processing a silicon substrate or the like by a micromachining technique or the like, and includes a movable electrode that receives a sound wave and a back plate that faces the diaphragm. A spacer that defines the gap length between the diaphragm portion and the back plate when not receiving sound waves is interposed between the fixed electrode and the plurality of exhaust holes in the back plate. It may have a structure.

ところで、図4に示した熱励起式の音波発生素子からなる送波素子10は共振特性のQ値が1程度であり、図8に示した静電容量型のマイクロホンからなる受波素子30の共振特性のQ値は3〜4程度であり、圧電素子に比べてQ値が十分に小さく、従来の超音波センサのように送波素子および受波素子に圧電素子を用いている場合に比べて、角度分解能を改善することができ、角度分解能を5°程度とすることができる。なお、距離分解能は0.01m程度とすることができる。また、受波素子30として圧電式の受波素子を用いた場合、受波素子30の受波信号に図5(c)に示すように受波素子30の残響に起因した信号P4が発生する可能性があり、しかも、物体Obによる反射波(間接波)に起因した受波信号P3の発生期間が、図5(b)に示すように送波素子10から送波された音波P1(図5(a)参照)に比べて長くなるので、受波素子30としては、上述の静電容量型のマイクロホンを採用することが望ましい。図10(a)に、図4に示した構造の送波素子10にて送波される音波の波形の一例を示し、図10(b)に図8に示した構造のマイクロホンから出力される出力電圧(受波信号)の波形の一例を示す。   4 has a resonance characteristic Q value of about 1, and the wave receiving element 30 including the capacitive microphone shown in FIG. The Q value of the resonance characteristic is about 3 to 4, and the Q value is sufficiently smaller than that of the piezoelectric element. Compared to the case where piezoelectric elements are used for the transmitting element and the receiving element as in the conventional ultrasonic sensor. Thus, the angular resolution can be improved, and the angular resolution can be about 5 °. The distance resolution can be about 0.01 m. When a piezoelectric receiving element is used as the receiving element 30, a signal P4 due to the reverberation of the receiving element 30 is generated in the received signal of the receiving element 30 as shown in FIG. There is a possibility that the generation period of the received signal P3 due to the reflected wave (indirect wave) by the object Ob is a sound wave P1 (FIG. 5B) transmitted from the transmission element 10 as shown in FIG. 5 (a)), it is desirable to employ the above-described capacitance type microphone as the wave receiving element 30. FIG. 10A shows an example of a waveform of a sound wave transmitted by the transmission element 10 having the structure shown in FIG. 4, and FIG. 10B shows an output from the microphone having the structure shown in FIG. An example of the waveform of an output voltage (received signal) is shown.

以上説明したように、本実施形態における小動物検知センサDは、送波素子10が空気に熱衝撃を与えることにより音波を発生させる音波発生素子により構成されているので、送波素子10の共振特性のQ値が圧電素子の共振特性のQ値に比べて小さく、従来の超音波センサのように送波素子として圧電素子を用いている場合に比べて、送波する音波の残響時間を短くできる。言い換えれば、従来の超音波センサに比べて送波素子10から送波する音波に含まれる残響成分が少なく、残響成分の発生期間を従来に比べて短くできる。要するに、小動物検知センサDは、送波素子10が空気に熱衝撃を与えることにより音波を発生させるものからなるので、送波素子10から送波される音波における残響成分に起因した不感帯を従来の圧電素子を用いた超音波センサに比べて短くすることができる。   As described above, the small animal detection sensor D in the present embodiment is composed of a sound wave generating element that generates a sound wave when the wave transmitting element 10 applies a thermal shock to the air. The Q value of the piezoelectric element is smaller than the Q value of the resonance characteristic of the piezoelectric element, and the reverberation time of the transmitted sound wave can be shortened compared to the case where the piezoelectric element is used as the transmitting element as in the conventional ultrasonic sensor. . In other words, the reverberation component contained in the sound wave transmitted from the transmission element 10 is less than that of the conventional ultrasonic sensor, and the generation period of the reverberation component can be shortened compared to the conventional ultrasonic sensor. In short, the small animal detection sensor D is composed of a device that generates a sound wave by applying a thermal shock to the air by the transmitting element 10, and therefore, a dead zone caused by a reverberation component in the sound wave transmitted from the transmitting element 10 is conventionally detected. It can be shortened compared to an ultrasonic sensor using a piezoelectric element.

また、本実施形態の小動物威嚇装置Bでは、小動物検知センサDの送波素子10として図4の構造の音波発生素子を用いており共振特性のQ値が1程度なので角度分解能が5°程度となり、小動物検知センサDの判断部45が、上述のように演算部44にて求めた距離と方位との3次元情報に基づいて小動物Aの存否を判断するので、物体Obが小動物Aであるか否かを物体Obの大きさなどにより判断することができ、制御装置80が、判断部45からの検知信号を受けたときに威嚇手段70を制御するので、威嚇手段70の不要な作動を防止することができて節電を図れるとともに、警戒エリア付近にいる人に不快感を与えるのを防止することができる。   Further, in the small animal threatening device B of the present embodiment, a sound wave generating element having the structure of FIG. 4 is used as the wave transmitting element 10 of the small animal detection sensor D, and the Q value of the resonance characteristic is about 1, so the angular resolution is about 5 °. Since the determination unit 45 of the small animal detection sensor D determines whether or not the small animal A exists based on the three-dimensional information of the distance and the direction obtained by the calculation unit 44 as described above, is the object Ob the small animal A? Can be determined based on the size of the object Ob, and the control device 80 controls the threatening means 70 when receiving the detection signal from the determination unit 45, thereby preventing unnecessary operation of the threatening means 70. As a result, it is possible to save power and prevent discomfort for people in the vicinity of the alert area.

また、受波素子30が音波の音圧を静電容量の変化に変換する静電容量型のマイクロホンにより構成されているので、受波素子の共振特性のQ値が圧電素子の共振特性のQ値に比べて小さく音波の周波数に共振周波数を持たず、従来のように受波素子として圧電素子を用いている場合に比べて、受波信号における残響時間を短くできる。言い換えれば、受波素子30の受波信号に含まれる残響成分の発生期間を従来に比べて短くできる。したがって、受波素子30として圧電素子を用いる場合に比べて、受波素子30から出力される受波信号における残響成分を低減することができ、受波素子30から出力される受波信号における残響成分に起因した不感帯を短くすることができる。   Further, since the wave receiving element 30 is composed of a capacitance type microphone that converts the sound pressure of a sound wave into a change in capacitance, the Q value of the resonance characteristic of the wave receiving element is the Q of the resonance characteristic of the piezoelectric element. The reverberation time in the received signal can be shortened as compared with the conventional case where a piezoelectric element is used as the receiving element. In other words, the generation period of the reverberation component included in the received signal of the receiving element 30 can be shortened compared to the conventional case. Therefore, compared to the case where a piezoelectric element is used as the wave receiving element 30, the reverberation component in the wave receiving signal output from the wave receiving element 30 can be reduced, and the reverberation in the wave receiving signal output from the wave receiving element 30 can be reduced. Dead zones due to the components can be shortened.

ところで、小動物検知センサDは、送波素子10が実装された第1の回路基板23、各受波素子30が実装された第2の回路基板24、信号処理回路4が設けられた第3の回路基板25などが収納されるハウジング50(図2(a)参照)を備えている。   By the way, the small animal detection sensor D includes a first circuit board 23 on which the wave transmitting element 10 is mounted, a second circuit board 24 on which each wave receiving element 30 is mounted, and a third circuit board provided with the signal processing circuit 4. A housing 50 (see FIG. 2A) in which the circuit board 25 and the like are accommodated is provided.

ハウジング50は、図2(a)に示すように、一面(図2(a)における上面)が開放された矩形箱状に形成された合成樹脂製のハウジング本体51と、ハウジング本体51の上記一面側に固着された矩形板状のハウジング蓋52とで構成されている。ここにおいて、ハウジング蓋52には、送波素子10の送波面および各受波素子30の受波面を露出させる開口部として、送波素子10の送波面を露出させる第1の窓孔52aと各受波素子30の受波面を露出させる第2の窓孔52bとが別々に形成されているので、両窓孔52a,52bが連続して形成されている場合に比べて、送波素子10から各受波素子30へ音波が直接伝搬して図5(b),(c)に示すような直接波に起因した受波信号P2が発生するのを抑制することができ、各受波素子30それぞれから出力される受波信号のノイズを低減することができるとともに、音波を送波するタイミングと上記受波期間を開始するまでの期間T3,T4(図5(b),(c)参照)を短くすることが可能となる。なお、各窓孔52a,52bは、ハウジング蓋52の厚み方向に貫設されており、開口形状が矩形状となっている。   As shown in FIG. 2A, the housing 50 includes a housing body 51 made of a synthetic resin formed in a rectangular box shape with one surface (upper surface in FIG. 2A) opened, and the one surface of the housing body 51. A rectangular plate-shaped housing lid 52 fixed to the side. Here, the housing lid 52 has a first window hole 52a that exposes the transmission surface of the transmission element 10 as an opening that exposes the transmission surface of the transmission element 10 and the reception surface of each reception element 30, and each Since the second window hole 52b that exposes the wave receiving surface of the wave receiving element 30 is formed separately, compared with the case where both the window holes 52a and 52b are formed continuously, the wave transmitting element 10 It is possible to suppress the sound wave from directly propagating to each wave receiving element 30 and generating the wave receiving signal P2 caused by the direct wave as shown in FIGS. 5B and 5C. The noise of the received signal output from each can be reduced, and the timing of transmitting the sound wave and the period T3 and T4 until the reception period starts (see FIGS. 5B and 5C) Can be shortened. Each of the window holes 52a and 52b penetrates in the thickness direction of the housing lid 52, and the opening shape is rectangular.

また、本実施形態における小動物検知センサDでは、上述の送波素子10および各受波素子30がハウジング50内において各窓孔52a,52bが形成された部位から後退して配置されるとともに、第1の回路基板23と第2の回路基板24とがハウジング蓋52に平行な面内で離間して配置され、第1の回路基板23におけるハウジング蓋52との対向面において送波素子10を囲む矩形枠状の第1の吸音部材6aと、第2の回路基板24におけるハウジング蓋52との対向面において各受波素子30を囲む矩形枠状の第2の吸音部材6bとを備えているので、送波素子10から各受波素子30へ音波が直接伝搬するのをより確実に防止することができる。   Further, in the small animal detection sensor D in the present embodiment, the above-described wave transmitting element 10 and each wave receiving element 30 are disposed in the housing 50 so as to recede from the portion where the respective window holes 52a and 52b are formed, and The first circuit board 23 and the second circuit board 24 are spaced apart from each other in a plane parallel to the housing lid 52, and surround the transmission element 10 on the surface of the first circuit board 23 that faces the housing lid 52. Since the first sound-absorbing member 6a having a rectangular frame shape and the second sound-absorbing member 6b having a rectangular frame shape surrounding each wave receiving element 30 on the surface of the second circuit board 24 facing the housing lid 52 are provided. Further, it is possible to more reliably prevent the sound wave from directly propagating from the transmitting element 10 to each receiving element 30.

また、上述の第3の回路基板25は、ハウジング本体51の内底面に接着剤により固着されており、第1の回路基板23および第2の回路基板24と第3の回路基板25との間には吸音部材7を介在させてあるので、送波素子10の振動が第3の回路基板25を介して第2の回路基板24へ伝わって信号処理回路4で信号処理する受波信号に送波素子10の振動に起因したノイズが発生するのを防止することができる。なお、各受波素子30から出力される受波信号は第2の回路基板24と第3の回路基板25とを電気的に接続しているコネクタ60を介して信号処理回路4へ伝送される。   The third circuit board 25 is fixed to the inner bottom surface of the housing main body 51 with an adhesive, and the first circuit board 23, the second circuit board 24, and the third circuit board 25 are between them. Since the sound absorbing member 7 is interposed, the vibration of the wave transmitting element 10 is transmitted to the second circuit board 24 via the third circuit board 25 and transmitted to the received signal to be processed by the signal processing circuit 4. Generation of noise due to vibration of the wave element 10 can be prevented. The received signal output from each receiving element 30 is transmitted to the signal processing circuit 4 via the connector 60 that electrically connects the second circuit board 24 and the third circuit board 25. .

また、小動物検知センサDは、図2(a)および図12(b)に示すように、ハウジング蓋52の各窓孔52a,52bを、通音性を有する防水性シート(例えば、多孔質のプラスチック膜など)8により覆い、防水シート8の周部をハウジング蓋52と同じ材料により形成した枠状のベゼル9(図2(a)および図13参照)で固定する。ここにおいて、ベゼル9とハウジング蓋52との間に防水性シート8の周部を挟持した形でベゼル9をハウジング蓋52の外面に固着してあるので、塵、埃、昆虫などの異物がハウジング50内に侵入して回路がショートしたり、雨や水滴がハウジング50内に浸入して送波素子10および各受波素子30が劣化したり破壊されたりするのを防止することができ、信頼性を高めることができる。なお、本実施形態では、防水性シート8の外周形状を矩形状とし、ベゼル9の形状を矩形枠状としてある。また、図12(a)に示した吸音部材6は、上述の吸音部材6a,6bを一体化して1部材としたものであり、このような1部材の吸音部材6を用いることにより、2つの吸音部材6a,6bを用いる場合に比べて、部品点数の削減を図れるとともに、第1の回路基板23および第2の回路基板4それぞれとハウジング蓋52との間の距離を精度良く揃えることができる。   Further, as shown in FIGS. 2A and 12B, the small animal detection sensor D has a sound-permeable waterproof sheet (for example, a porous sheet) formed in each window hole 52a, 52b of the housing lid 52. The waterproof sheet 8 is covered with a frame-like bezel 9 (see FIGS. 2A and 13) formed of the same material as the housing lid 52. Here, since the bezel 9 is fixed to the outer surface of the housing lid 52 in such a manner that the periphery of the waterproof sheet 8 is sandwiched between the bezel 9 and the housing lid 52, foreign matter such as dust, dust, insects, etc., is housed in the housing. 50 can be prevented from entering the housing 50 and causing a short circuit, or rain or water droplets entering the housing 50 and preventing the transmitting element 10 and each receiving element 30 from being deteriorated or destroyed. Can increase the sex. In the present embodiment, the outer peripheral shape of the waterproof sheet 8 is rectangular, and the bezel 9 is rectangular frame. Further, the sound absorbing member 6 shown in FIG. 12 (a) is obtained by integrating the above-described sound absorbing members 6a and 6b into one member. Compared to the case where the sound absorbing members 6a and 6b are used, the number of components can be reduced, and the distances between the first circuit board 23 and the second circuit board 4 and the housing lid 52 can be accurately aligned. .

また、小動物検知センサDは、第1の回路基板23が複数個(例えば、4個)のスペーサ17a(図2(b)参照)を介してハウジング蓋52に固定ねじ(図示せず)により取り付けられ、第2の回路基板24が複数個(例えば、4個)の衝撃緩衝部材17b(図2(b)参照)を介してハウジング蓋52に取り付けられている。ここで、第2の回路基板24とハウジング蓋52との間に介在する各衝撃緩衝部材17bは、第2の回路基板24およびハウジング蓋52それぞれと接着剤により固着されている。ここにおいて、各受波素子30が実装された第2の回路基板24が衝撃緩衝部材17bを介してハウジング50に取り付けられていることにより、ハウジング50の振動が第2の回路基板24へ伝わるを抑制することができ、ハウジング50の振動により各受波素子30の受波信号に発生するノイズを低減できる。すなわち、受波素子30の受波信号に、ハウジング50の振動に起因したノイズP5(図5(c)参照)が発生するのを防止することが可能となる。   In the small animal detection sensor D, the first circuit board 23 is attached to the housing lid 52 via a plurality of (for example, four) spacers 17a (see FIG. 2B) with a fixing screw (not shown). The second circuit board 24 is attached to the housing lid 52 via a plurality of (for example, four) shock absorbing members 17b (see FIG. 2B). Here, each shock-absorbing member 17b interposed between the second circuit board 24 and the housing lid 52 is fixed to the second circuit board 24 and the housing lid 52 with an adhesive. Here, since the second circuit board 24 on which each receiving element 30 is mounted is attached to the housing 50 via the shock absorbing member 17b, the vibration of the housing 50 is transmitted to the second circuit board 24. The noise generated in the received signal of each receiving element 30 due to the vibration of the housing 50 can be reduced. That is, it is possible to prevent the noise P5 (see FIG. 5C) due to the vibration of the housing 50 from being generated in the received signal of the receiving element 30.

ハウジング本体51およびハウジング蓋52の材料としては、ポリアセタール、例えばデルリン(商品名)やジュラコン(商品名)など、を採用している。なお、本実施形態では、ハウジング本体51およびハウジング蓋52をポリアセタールなどの合成樹脂により形成してあるが、これらの材料は合成樹脂に限定するものではなく、金属に比べて密度が小さく絶縁性を有する材料であればよく、例えば、セラミックにより形成してもよい。ここにおいて、ハウジング本体51とハウジング蓋52とで構成されるハウジング50が合成樹脂やセラミックにより形成されていることにより、ハウジング50を金属により形成する場合に比べて、ハウジング50を形成する材料の密度を小さくすることができ、音波がハウジング50を伝わりにくくなるとともに、送波素子10から送波される音波にハウジング50が共振しにくくなり、各受波素子30の受波信号にハウジング50の振動に起因したノイズP5が発生するのを防止することができる。また、衝撃緩衝材17bおよび上記防振部材としては、シリコーンを主原料とするゲル状素材、例えばアルファゲル:αGEL(登録商標)などを用いればよい。 As a material of the housing body 51 and the housing lid 52, polyacetal, for example, Delrin (trade name), Duracon (trade name), or the like is adopted. In the present embodiment, the housing main body 51 and the housing lid 52 are made of synthetic resin such as polyacetal. However, these materials are not limited to synthetic resin, and have a lower density and insulating properties than metal. Any material may be used, and for example, it may be formed of ceramic. Here, since the housing 50 constituted by the housing main body 51 and the housing lid 52 is formed of synthetic resin or ceramic, the density of the material forming the housing 50 is higher than when the housing 50 is formed of metal. Therefore, it is difficult for sound waves to propagate through the housing 50, and the housing 50 is less likely to resonate with sound waves transmitted from the wave transmitting element 10. It is possible to prevent the noise P5 due to the occurrence of noise. Further, as the shock absorbing material 17b and the vibration-proof member, a gel material mainly made of silicone, for example, alpha gel: α GEL (registered trademark) may be used.

以上説明した本実施形態の小動物威嚇装置Bでは、送波素子10から警戒エリア内に発生期間が短く残響時間の短い音波を送波させることができ、演算部44にて求めた距離と方位との3次元情報に基づいて警戒エリア内に存在する物体Obの大きさを閾値と比較して小動物Aの存否を判断するするので、物体Obの大きさから大人と小動物Aとを区別することができるとともに、昼夜や天候を問わず小動物Aを検知することができ、しかも、警戒エリア内で小動物Aの動きが止まった後も小動物Aを検知できるので、警戒エリア内の小動物Aをより確実に検知して威嚇することができるとともに、人Mが小動物Aとして検知されて威嚇手段70が制御されるのを防止することができる。   In the small animal threatening device B of the present embodiment described above, a sound wave having a short generation period and a short reverberation time can be transmitted from the transmission element 10 into the alert area, and the distance and direction obtained by the calculation unit 44 are calculated. Based on the three-dimensional information, the size of the object Ob existing in the alert area is compared with a threshold value to determine whether or not the small animal A exists, so that the adult and the small animal A can be distinguished from the size of the object Ob. In addition, the small animal A can be detected regardless of the day and night and the weather, and since the small animal A can be detected even after the movement of the small animal A stops in the warning area, the small animal A in the warning area can be detected more reliably. It can be detected and threatened, and it can be prevented that the person M is detected as the small animal A and the threatening means 70 is controlled.

ところで、上述の威嚇手段70は、超音波と光とにより小動物Aを威嚇するようにしてあるが、超音波のみにより小動物Aを威嚇するようにしてもよく、超音波のみにより小動物Aを威嚇するようにすれば、警戒エリア付近にいる人に不快感を与えることなく小動物Aを威嚇することができるとともに、警戒エリア内の子供が小動物Aとして検知されてしまった場合でも、子供に不快感を与えることがない。   By the way, the threatening means 70 described above threatens the small animal A with ultrasonic waves and light. However, the threatening means 70 may threaten the small animal A only with ultrasonic waves, or threaten the small animal A with only ultrasonic waves. By doing so, the small animal A can be threatened without causing discomfort to people in the vicinity of the alert area, and even if the child in the alert area is detected as the small animal A, the child is discomforted. Never give.

また、警戒エリア内の小動物Aを威嚇する威嚇手段が超音波のみにより小動物Aを威嚇するようにすれば、図4に示した送波素子10のように駆動入力波形の周波数f1の2倍の周波数f2の音波を発生可能な音波発生素子を威嚇手段に兼用することができるので、威嚇手段として専用のものを用意する必要がなく、低コスト化を図れるとともに小動物威嚇装置Bの装置全体の小型化を図れる。   Further, if the threatening means for threatening the small animal A in the alert area threatens the small animal A only by the ultrasonic wave, the frequency f1 of the drive input waveform is twice as high as the transmission element 10 shown in FIG. Since the sound wave generating element capable of generating the sound wave of the frequency f2 can be used as a threatening means, it is not necessary to prepare a dedicated one as a threatening means, the cost can be reduced, and the small animal threatening apparatus B can be reduced in size as a whole. Can be realized.

実施形態における小動物威嚇装置を示し、(a)はブロック図、(b),(c)は使用形態の説明図である。The small animal threat device in embodiment is shown, (a) is a block diagram, (b), (c) is explanatory drawing of a usage pattern. 同上における小動物検知センサを示し、(a)は概略断面図、(b)はハウジング蓋を外した状態における要部概略平面図である。The small animal detection sensor same as the above is shown, (a) is a schematic sectional view, and (b) is a schematic plan view of a main part in a state where a housing lid is removed. 同上における小動物検知センサの要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the small animal detection sensor in the same as the above. 同上における送波素子の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the wave transmitting element same as the above. 同上の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing same as the above. 同上における送波素子の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the wave transmission element in the same as the above. 同上における送波素子の駆動回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the drive circuit of the wave transmission element same as the above. 同上における受波素子を示し、(a)は一部破断した概略斜視図、(b)は概略断面図である。The wave receiving element in the same as above is shown, (a) is a schematic perspective view partly broken, and (b) is a schematic sectional view. 同上における受波素子の他の構成例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other structural example of the receiving element in the same as the above. 同上における小動物検知センサの動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the small animal detection sensor same as the above. 同上における小動物検知センサの動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the small animal detection sensor same as the above. 同上における小動物検知センサのハウジング蓋に吸音部材および防水性シートを取り付けた状態を示し、(a)は下面図、(b)は平面図である。The state which attached the sound-absorbing member and the waterproof sheet to the housing cover of the small animal detection sensor in the above is shown, (a) is a bottom view, and (b) is a plan view. 同上におけるベゼルの平面図である。It is a top view of the bezel in the same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

A 小動物
B 小動物威嚇装置
D 小動物検知センサ
1 送波装置
3 受波装置
4 信号処理回路
10 送波素子
20 駆動回路
30 受波素子
43 メモリ
44 演算部
45 判断部
70 威嚇手段
80 制御装置
90 ゴミ袋
100 ゴミ集積所
100a 壁面
A small animal B small animal threatening device D small animal detection sensor 1 wave transmitting device 3 wave receiving device 4 signal processing circuit 10 wave transmitting element 20 drive circuit 30 wave receiving element 43 memory 44 arithmetic unit 45 judgment unit 70 threatening means 80 control device 90 garbage bag 100 Garbage collection site 100a Wall surface

Claims (3)

警戒エリア内の小動物の存否を検出する小動物検知手段と、警戒エリア内の小動物を威嚇する威嚇手段と、小動物検知手段により小動物が検知されたときに威嚇手段が小動物を威嚇するように威嚇手段を制御する制御手段とを備え、小動物検知手段は、空気に熱衝撃を与えることにより音波を送波可能な送波素子および送波素子を駆動する駆動回路を有する送波装置と、送波素子から送波され物体で反射された音波を受波するとともに受波した音波を電気信号である受波信号に変換する受波素子を有する受波装置と、送波素子が音波を送波してから当該音波が受波素子に受波されるまでの時間に基づいて物体までの距離と物体の存在する方位とを求める演算部と、演算部にて求めた距離と方位との3次元情報に基づいて警戒エリア内に存在する物体の大きさを閾値と比較して小動物の存否を判断する判断部とを有することを特徴とする小動物威嚇装置。   Small animal detection means for detecting the presence or absence of small animals in the warning area, threatening means for threatening small animals in the warning area, and threatening means for threatening means to threaten small animals when the small animals are detected by the small animal detection means Control means for controlling, and the small animal detection means includes a transmission device capable of transmitting a sound wave by applying a thermal shock to the air, a transmission device having a drive circuit for driving the transmission device, and a transmission device. A wave receiving device having a wave receiving element for receiving a sound wave transmitted and reflected by an object and converting the received sound wave into a wave receiving signal that is an electric signal; and after the wave transmitting element transmits the sound wave Based on a calculation unit for obtaining the distance to the object and the direction in which the object exists based on the time until the sound wave is received by the wave receiving element, and on the basis of the three-dimensional information of the distance and direction obtained by the calculation unit In the alert area Small animal threatening apparatus characterized by having a determining section for determining the presence or absence of small animals to compare the size of the object with the threshold value. 前記威嚇手段は、超音波により小動物を威嚇することを特徴とする請求項1記載の小動物威嚇装置。   The small animal threatening device according to claim 1, wherein the threatening means threatens the small animal with ultrasonic waves. 前記送波素子は、ベース基板と、ベース基板の一表面側に形成された発熱体層と、ベース基板の前記一表面側でベース基板と発熱体層との間に介在する熱絶縁層とを備え、発熱体層への通電に伴う発熱体層の温度変化により空気に熱衝撃を与えることで音波を発生するものであり、前記威嚇手段を兼ねていることを特徴とする請求項2記載の小動物威嚇装置。   The wave transmitting element includes a base substrate, a heating element layer formed on one surface side of the base substrate, and a thermal insulating layer interposed between the base substrate and the heating element layer on the one surface side of the base substrate. The sound wave is generated by applying a thermal shock to the air due to the temperature change of the heating element layer accompanying energization of the heating element layer, and also serves as the threatening means. Small animal threatening device.
JP2005187244A 2005-06-27 2005-06-27 Apparatus for threatening small animal Withdrawn JP2007000121A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005187244A JP2007000121A (en) 2005-06-27 2005-06-27 Apparatus for threatening small animal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005187244A JP2007000121A (en) 2005-06-27 2005-06-27 Apparatus for threatening small animal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007000121A true JP2007000121A (en) 2007-01-11

Family

ID=37686279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005187244A Withdrawn JP2007000121A (en) 2005-06-27 2005-06-27 Apparatus for threatening small animal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007000121A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010117354A (en) * 2008-11-11 2010-05-27 Upek Inc Pixel sensing circuit with common mode compensation
JP2011170854A (en) * 2010-02-18 2011-09-01 Korea Electronics Telecommun Apparatus and method for distinguishing between human being and animal
CN102270368A (en) * 2010-02-18 2011-12-07 韩国电子通信研究院 Apparatus and method for identifying human being and animal
CN103661125A (en) * 2013-11-27 2014-03-26 南通新世纪机电有限公司 Tire protecting device
CN106489909A (en) * 2016-12-27 2017-03-15 广东省生物资源应用研究所 A kind of device and assay method for determining ultrasonic rat repellent repellent effect
KR101840816B1 (en) * 2013-01-04 2018-03-21 한화테크윈 주식회사 Apparatus and method for providing security information
KR101944982B1 (en) * 2018-06-25 2019-02-01 주식회사 포어스 Apparatus for preventing invasion of wild animal
CN111109245A (en) * 2020-01-16 2020-05-08 无锡市昱淞环保科技有限公司 360 all-round grassland rat repelling ware of degree
KR20200132125A (en) * 2019-05-15 2020-11-25 주식회사 에스원 Invasion detecting apparatus and invasion detecting method using the same
WO2023079126A1 (en) * 2021-11-08 2023-05-11 Toposens Gmbh Sound transducer device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010117354A (en) * 2008-11-11 2010-05-27 Upek Inc Pixel sensing circuit with common mode compensation
JP2011170854A (en) * 2010-02-18 2011-09-01 Korea Electronics Telecommun Apparatus and method for distinguishing between human being and animal
CN102270368A (en) * 2010-02-18 2011-12-07 韩国电子通信研究院 Apparatus and method for identifying human being and animal
US8880376B2 (en) 2010-02-18 2014-11-04 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for distinguishing between human being and animal using selective stimuli
KR101840816B1 (en) * 2013-01-04 2018-03-21 한화테크윈 주식회사 Apparatus and method for providing security information
CN103661125A (en) * 2013-11-27 2014-03-26 南通新世纪机电有限公司 Tire protecting device
CN106489909A (en) * 2016-12-27 2017-03-15 广东省生物资源应用研究所 A kind of device and assay method for determining ultrasonic rat repellent repellent effect
KR101944982B1 (en) * 2018-06-25 2019-02-01 주식회사 포어스 Apparatus for preventing invasion of wild animal
WO2020004863A1 (en) * 2018-06-25 2020-01-02 주식회사 포어스 Apparatus for preventing wild animals from trespassing
KR20200132125A (en) * 2019-05-15 2020-11-25 주식회사 에스원 Invasion detecting apparatus and invasion detecting method using the same
KR102255451B1 (en) * 2019-05-15 2021-05-21 주식회사 에스원 Invasion detecting apparatus and invasion detecting method using the same
CN111109245A (en) * 2020-01-16 2020-05-08 无锡市昱淞环保科技有限公司 360 all-round grassland rat repelling ware of degree
WO2023079126A1 (en) * 2021-11-08 2023-05-11 Toposens Gmbh Sound transducer device
LU500838B1 (en) * 2021-11-08 2023-05-15 Toposens Gmbh sound transducer device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8254209B2 (en) Acoustic wave sensor
US7397167B2 (en) Ultrasonic wave generating device
WO2007132671A1 (en) Smoke sensor of acoustic wave type
JP2007000121A (en) Apparatus for threatening small animal
WO2015093571A1 (en) Ultrasonic sensor
JP2007024688A (en) Human body abnormality detection sensor, and information system using the same
JP2006319789A (en) Obstacle detection sensor for vehicle
JP4894723B2 (en) Fire detector
JP4595666B2 (en) Vehicle safety system
JP2008099102A (en) Ultrasonic sensor
JP4678252B2 (en) Security system
JP4893397B2 (en) Fire detector
JP2007004727A (en) Intrusion warning device
JP5049209B2 (en) Fire detector
JP4729941B2 (en) Sonic sensor
JP4950709B2 (en) Fire detector
JP4100415B2 (en) Position detection system
JP2006220637A (en) Sensor system
JP4569564B2 (en) Flow line measurement system
JP2008234021A (en) Fire detector
JP2008262530A (en) Fire sensor
JP2005201910A (en) Object sensor
JP2007003493A (en) Position detection system
JP2007121046A (en) Sensor device and self-advancing robot using the same
JP2006064528A (en) Sensor system

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080902