JP2019004725A - 鳥獣駆逐装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鳥獣に対する超音波スピーカ（パラメトリックスピーカ）の距離を考慮して、カラスなどの駆逐効果を向上させた鳥獣駆除装置を提供する。
【解決手段】鳥獣を駆逐したい領域を撮像する防水ＵＳＢカメラ１０と、その有効距離の範囲内に位置しており撮像手段による撮像領域に向けて十分な音圧で音を出力するパラメトリックスピーカ６０と、防水ＵＳＢカメラ１０によって撮像された領域の画像に基づいて当該領域に鳥獣が侵入したことを検知する検知手段４２と、検知手段４２によって鳥獣の侵入が検知された場合にパラメトリックスピーカ６０から音を出力するように制御する出力制御手段４４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、鳥獣駆逐装置に関し、特に、カラスなどの野性鳥類、イノシシ、シカ及びサルなどの野生獣類を撃退することによって農作物などの被害を抑制する鳥獣駆逐装置に関する。

特許文献１には、カラスなどの野生の鳥や猿やイノシシなどの動物を駆逐し、農作物の被害の防止を可能とする鳥獣駆逐装置が開示されている。この装置は、周波数が異なる音声信号を階段状に変化させて出力するとともに、当該周波数の切り替え時に、高周波の音声信号パルスを突発的に出力するものである。

特開２００９−１５９９４３号公報

しかし、特許文献１に開示されている鳥獣駆逐装置は、カラスなどに向けて、効率よく、音声信号を照射することについての検討が十分になされておらず、この点で、カラスなどの駆逐効果は限定的である。

また、鳥獣駆逐装置とカラスなどとの距離が相対的に離れていると、音声信号がカラスなどに十分な音量で到達しないことも考えられるが、その点についても検討が十分になされておらず、この点でも、カラスなどの駆逐効果は限定的である。

実際に、本発明者らが特段の工夫のない状態で、カラスに対して超音波スピーカから音を出力することによってカラスを駆逐できる確率を求めたところ、僅かに３割程度ほどでしかなかった。

本発明者らは、この原因を考察した結果、カラスに対する超音波スピーカの距離に大きな原因があると考えに至った。また、カラスは、駆逐にまで至らない程度の音が出力されると、その音に慣れてしまい、駆逐効果が劣るということもあると考えている。

そこで、本発明は、カラスに対する超音波スピーカの距離を考慮して、カラスなどの駆逐効果を向上させることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の鳥獣駆逐装置は、
鳥獣を駆逐したい領域を撮像する撮像手段と、
その有効距離の範囲内に位置しており前記撮像手段による撮像領域に向けて超音波で変調した音を出力する出力手段と、
前記撮像手段によって撮像された領域の画像に基づいて当該領域に鳥獣が侵入したことを検知する検知手段と、
前記検知手段によって鳥獣の侵入が検知された場合に前記出力手段から音を出力するように制御する出力制御手段と、
を備える。

本発明によれば、カラスの駆逐についての実証実験を行ったところ、効果的に音を出力するようにしているため、カラスの駆逐確率は約７割にまで高めることができた。

前記有効距離は、約１０ｍ〜約３０ｍの範囲とするとよい。

出力手段は、複数設けてもよい。この際、同程度の帯域の周波数の音を出力する出力手段を、音の出力方向が互いに異なる向きとなる態様で配置してもよい。或いは、異なる帯域の周波数の音を出力する出力手段を、音の出力方向が互いに同様の向きで又は互いに異なる向きでとなる態様で配置してもよい。

特に、同程度の帯域の周波数の音を出力する出力手段を、音の出力方向が互いに異なる向きとなる態様で配置する場合には、カラス等の進行方向に合わせて、順次、音を出力する出力手段を切り替えていくと、追尾による駆逐効果も見込める。

検知手段は、
カラス、イノシシ、シカ、サルなどの駆逐対象となる画像が格納される格納媒体と、
前記格納媒体に格納されている画像と前記撮像手段によって撮像される画像とに基づいて画像認識を行う認識手段とを備えてもよい。

さらに、前記撮像手段、前記検知手段、前記出力手段、前記出力制御手段のいくつかの電源として、太陽電池を備えてもよい。

本発明の実施形態における鳥獣駆逐装置の主要部分の模式的な構成図である。 図１に示す鳥獣駆逐装置の具体的な構成を示す外観図である。

１０ 防水ＵＳＢカメラ
２０ 温度センサ
３０ 湿度センサ
４０ 制御手段
４２ 検知手段
４４ 格納媒体
４６ 画像認識手段
４８ 出力制御手段
５０ 周波数変調器
６０ パラメトリックスピーカ

発明の実施の形態

以下、本発明の実施形態について、図面を用い説明する。

図１は、本発明の実施形態における鳥獣駆逐装置の主要部分の模式的な構成図である。図１には、以下説明する、防水ＵＳＢ（Universal Serial Bus）カメラ１０と、制御手段４０と、周波数変調器５０と、パラメトリックスピーカ６０とを示している。

また、以下説明するように、制御手段４０は、検知手段４２と出力制御手段４４とを備えており、検知手段４２は、格納媒体４４と画像認識手段４６とを有している。

防水ＵＳＢカメラ１０は、鳥獣を駆逐したい領域を撮像する撮像手段である。鳥獣を駆逐したい領域とは、例えば、田畑などの農作物のある領域、牛舎などの家畜がいる領域が
挙げられる。

なお、本実施形態では、鳥獣駆逐装置を屋外で使用することを考慮して、撮像手段として防水タイプのカメラを用いることとしているが、例えば、撮像手段を風雨の避けられる位置に設置する場合には、必ずしも防水タイプでなくてもよい。また、接続先の制御手段４０を通じて電源確保が容易になるなどのメリットがあることから、ＵＳＢカメラを選択しているが、ＵＳＢカメラとすることが必須ではない。

制御手段４０は、主として、防水ＵＳＢカメラ１０から出力される画像を入力して、その画像に基づいて防水ＵＳＢカメラ１０の撮像領域に鳥獣が侵入したことを検知した場合に、パラメトリックスピーカ６０から音を出力するための制御をするものである。制御手段４０は、ＣＰＵ（中央演算装置）とメモリとの協働によって、当該動作を実現している。以下、この点について詳述する。

検知手段４２は、上記のように、防水ＵＳＢカメラ１０から出力される画像を入力して、その画像に基づいて防水ＵＳＢカメラ１０の撮像領域に鳥獣が侵入したことを検知するものである。検知手段４２は、カラス、イノシシ、シカ、サルなどの駆逐対象となる画像が格納される格納媒体４６と、格納媒体４６に格納されている画像と防水ＵＳＢカメラ１０によって撮像された画像とに基づいて画像認識を行う画像認識手段４８とを有している。

画像認識手段４８における画像認識の手法は、これに限定されるものではないが、背景差分処理によって撮像領域への物体の侵入を検出した場合に、当該物体が格納媒体４６に格納されているいずれかの画像内の色に近いものがあるか否かを判断し、近いものがある場合には、その大きさ・形状などの特徴を抽出して、当該物体が格納媒体４６に格納されているいずれかの画像に係る駆逐対象であるか否かを識別することが挙げられる。

出力制御手段４４は、検知手段４２によって撮像領域内への鳥獣の侵入が検知された場合に、パラメトリックスピーカ６０から所望の帯域の音を出力するように制御するものである。

出力制御手段４４は、画像認識手段４８によって認識された駆逐対象の種別に基づいて、パラメトリックスピーカ６０から出力する音の種別を決定し、その音を周波数変調器５０に対して出力するとともに、その音を超音波で変調させるための変調命令とを出力するものである。

また、出力制御手段４４は、パラメトリックスピーカ６０に対する音圧の調整値の制御も行っている。この制御は、パラメトリックスピーカ６０のスペック、構成などによって、その音圧の調整が必要な場合があるし、また、パラメトリックスピーカ６０から出力される音の音圧が駆逐に必要なレベルに到達していない場合、具体的には、パラメトリックスピーカ６０から音を出力したにもかかわらず、駆逐が失敗に終わった場合などに、音圧を高めるといった調整が必要な場合もある。

周波数変調器５０は、出力制御手段４４から出力される音声データに対して、変調命令に従って、パラメトリックスピーカ６０から出力する音の周波数の帯域を変調するものである。具体的には、周波数変調器５０は、原音に対して超音波で変調することによって歪みをかけたり、合成したりして、出力すべき音を生成することになる。本実施形態では、原音を適宜超音波で変調することによって、鳥獣が特定の帯域の周波数の音に慣れてしまい、駆逐効果が減少することを回避するようにしている。

パラメトリックスピーカ６０は、駆逐対象の種別に応じた領域の周波数の音を出力するものである。具体的には、超音波によって変調された原音は、パラメトリックスピーカ６０から出力されると、空気中で超音波同士の干渉によって徐々に原音に復調されることになるが、その際、超音波は音についての直進性に寄与するため、適切に鳥獣に到達することになる。

パラメトリックスピーカ６０は、防水防塵対策が施されており、防水ＵＳＢカメラ１０の撮像領域までの距離が、例えば、約１０ｍ〜約３０ｍの範囲に設けられる。この数値は、汎用的なパラメトリックスピーカの有効距離に基づく。もっとも、この距離は、汎用的なパラメトリックスピーカ６０の出力範囲に基づくものであり、パラメトリックスピーカ６０の性能に応じて適宜決定すればよい。

パラメトリックスピーカ６０は、１台の防水ＵＳＢカメラ１０に対して１台設けるようにしてもよいし、複数台を設けるようにしてもよい。後者の場合には、例えばパネルに面配置するなどして設けるようにしてもよい。こうすると、音位相で指向性の効果が高まり、音圧が増幅されるという利点もある。

また、複数台のパラメトリックスピーカ６０を設ける場合には、同程度又は異なる帯域の周波数の音を出力するものを、音の出力方向が互いに同様の向き又は互いに異なる向きとなる態様で配置することができる。複数のパラメトリックスピーカ６０を、どのような態様で配置するかについては、パネルの適用の有無も含めて、駆逐対象の種別、防水ＵＳＢカメラ１０及び／又はパラメトリックスピーカ６０の性能などに基づいて、適宜決定すればよい。

なお、パラメトリックスピーカ６０の態様によらず、防水ＵＳＢカメラ１０の映像を解析して、カラス等の駆逐対象の移動方向に合わせて、順次、音を出力するパラメトリックスピーカ６０の出力のオン／オフをパネル単位で切り替えて、各パラメトリックスピーカ６０からの音の出力の有無を切り替えると、追尾による駆逐効果も見込めるので好ましい。

なお、鳥獣駆逐装置の電源は、商用電源を用いてもよいし、太陽電池としてもよいし、これらを併用してもよい。

図２は、図１に示す鳥獣駆逐装置の具体的な構成を示す外観図である。図２には、制御手段４０が格納されている円筒状の筐体１００と、筐体１００の底部に取り付けられた脚部１１０と、脚部１１０の上部に取り付けられた３本の腕部１２０と、腕部１２０の各々に取り付けられた合計３枚のパネルに配列されたパラメトリックスピーカ６０と、筐体１００の天部に取り付けられた防水ＵＳＢカメラ１０とを示している。

筐体１００は、内部の制御手段４０を風雨から保護する、例えば、プラスチック製のものである。筐体１００の形状は、風の抵抗を受けにくいように、円筒状が好ましいが、これに限定されるものではない。筐体１００のサイズは、これに限定されるものではないが、１００φ〜２００φ（例えば、１６０φ）×３５０ｍｍ〜４５０ｍｍ（例えば、４２０ｍｍ）とすればよい。

脚部１１０は、筐体１００などを立設させるものである。脚部１１０は、アルミニウム製、又は、防錆加工が施された鉄製などとするとよい。脚部１１０の底部は、風を受けても転倒することのないように、コンクリートなどの錘に連結できるようにするとよい。脚部１１０のサイズは、これに限定されるものではないが、３０φ〜７０φ（例えば、５０φ）×１０００ｍｍ〜２０００ｍｍ（例えば、１５００ｍｍ）とすればよい。

腕部１２０は、パラメトリックスピーカ６０が取り付けられるものである。腕部１２０は、脚部１１０に対して回動可能に構成されており、パラメトリックスピーカ６０の取り付け部分の近傍に、パラメトリックスピーカ６０の向きを調整可能な節部が設けられていてもよい。腕部１２０も、脚部１１０と同様に、アルミニウム製などとすればよい。腕部１２０のサイズは、２０φ〜５０φ（例えば、３０φ）×２００ｍｍ〜４００ｍｍ（例えば、３００ｍｍ）とすればよい。

なお、筐体１００に対する、防水ＵＳＢカメラ１０及びパラメトリックスピーカ６０の位置、大きさ、範囲、数は、図２に示すものに限定されない。例えば、筐体１００の側面付近に防水ＵＳＢカメラ１０を設け、筐体１００の側面に１台のパラメトリックスピーカ６０を設けるといった対応も可能である。また、脚部１１０、腕部１２０は、例えば伸縮可能として、設置環境に応じて適宜、サイズ変更できるようにしてもよい。

Claims (5)

1. 鳥獣を駆逐したい領域を撮像する撮像手段と、
   その有効距離の範囲内に位置しており前記撮像手段による撮像領域に向けて超音波で変調した音を出力する出力手段と、
   前記撮像手段によって撮像された領域の画像に基づいて当該領域に鳥獣が侵入したことを検知する検知手段と、
   前記検知手段によって鳥獣の侵入が検知された場合に前記出力手段から音を出力するように制御する出力制御手段と、
   を備える、鳥獣駆逐装置。
2. 前記検知手段は、
   駆逐対象となる画像が格納される格納媒体と、
   前記格納媒体に格納されている画像と前記撮像手段によって撮像される画像とに基づいて画像認識を行う認識手段と、
   を備える、請求項１記載の鳥獣駆逐装置。
3. 前記出力手段は、一又は複数のスピーカである、請求項１記載の鳥獣駆逐装置。
4. 前記スピーカが複数である場合に、前記撮像手段によって撮像された領域の画像に基づいて、駆逐対象の鳥獣の移動方向に応じて、各スピーカからの音の出力の有無を切り替える、請求項１記載の鳥獣駆逐装置。
5. 前記撮像手段、前記検知手段、前記出力手段、前記出力制御手段のいくつかの電源は、太陽電池である、請求項１記載の鳥獣駆逐装置。
   

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