(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光センサー及び時間延長装置が電気的に接続された衝撃電圧発生装置を有する電気牧柵器であって、
前記光センサーが、周囲が明るい状態から暗い状態へ変化したときにこの変化を検知して前記衝撃電圧発生装置を作動させるとともに、周囲が暗い状態から明るい状態に変化したときにこの変化を検知して前記時間延長装置を作動させる光センサーであり、
前記時間延長装置が、前記光センサーにより作動して前記衝撃電圧発生装置を作動させるとともに、設定された一定時間後に衝撃電圧発生装置の作動を停止させる時間延長装置であることを特徴とする猪侵入防止用電気牧柵器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、田畑や果樹園等に侵入して、作物に被害を与える猪その他の野生動物による被害を防止する電気柵に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、猪の侵入を防止するためには、電気牧柵器と称せられる電気柵が使用されており、保護域の利用効率を低下させず、多額の費用を要しないで侵入を防止し、しかも、人体と接触した際の安全性を高めるための提案が下記特許文献１，２に記載されている。
【０００３】
その代表的な例は、図９に示すように、電気牧柵器本体１、裸電線２、がいし３、及び支柱４によって構成されている。そして、その組み立てに際しては、田畑の周囲に支柱４を一定間隔で立設し、これにがいし３を取り付け、このがいし３に裸電線２を係止させることによって田畑の周囲に張り巡らしたものである。
【０００４】
その使用に際しては、田畑の周囲に張り巡らされた裸電線２に、電気牧柵器本体１により発生させたパルス状の衝撃電圧を印加するものである。この裸電線２に触れた猪は、電撃を受け退散する。また、この電撃を受けそして電撃を学習した猪はこの裸電線２等を恐れ、裸電線２に近づかなくなるというのが係る従来の電気牧柵器の効能で、広く、中山間部の農地で使用されている。
【０００５】
ところで、猪は、従来から夜行性と言われてきたが、近年の研究によると、昼間も行動することが立証されております。そして、非特許文献１によると、猪はとても警戒心が強く、ふだんは、なかなか人の前には姿を現わさない、遠くから人が近寄るだけで気配を感じ取って逃げ、人を最も恐れている動物であることが記載されている。
【０００６】
すなわち、人が屋外で姿を見せない時間帯に出没しており、中山間部の農地では、人が屋外での農作業等活動しない時間帯に出没していたことが判明した。
【０００７】
通常、人が屋外での農作業等で活動しない時間帯は夜間であるために、人の屋外での農作業等で活動しない時間帯と夜間が一致していたために、猪が出没する時間帯が夜間と錯覚し、猪は夜行性であると言う誤った認識があったのである。
【０００８】
とくに、猪は夜間出没し昼は出没しないという錯覚に基づいて、特許文献１又は特許文献２のように光センサーを内蔵された電気牧柵器が開発され使用されてきた。これは、光センサーで周囲の明るさを感知し、昼間は電気牧柵器本体を非作動として停止せしめ、又、周囲が暗くなると、同光センサーの信号により、衝撃電圧発生器により衝撃電圧を発生させて電気牧柵器を作動状態として猪の田畑への侵入を防止してきたものである。
【０００９】
【特許文献１】
実開昭５２−４４３３５号
【００１０】
【特許文献２】
実開昭６０−９８２９９号
【００１１】
【非特許文献１】
「江口祐輔著  「イノシシから田畑を守る  おもしろ生態とかしこい防ぎ方」（社団法人農山漁村文化協会  ２００３年３月１０日発行）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この近年、早朝周囲が明るくなって、光センサーが非作動となり衝撃電圧の発生が停止になった後、猪の侵入が、認められる例が目立つようになってきた。
【００１３】
非特許文献１において、猪は、人が屋外で活動しない時間帯に出没すると記載されている。一方、通常、農作業等の屋外活動は、夜間は行わない。そして、人の屋外活動は朝も夜明けと共に行うことはほとんどなく、夜明けの後１〜２時間は行わない。このように、農作業等の屋外活動は夜明けから１〜２時間経過後から始まり夕方はほぼ暗くなるまで行われると言える。
【００１４】
従来の光センサーを設置した電気牧柵器は、周囲が暗くなる夕方に作動状態となる。猪が出没するのは、農作業が行われない夕方以降であるから、電気牧柵器が夕方に作動状態となることは問題はない。ところが、夜明けに周囲が明るくなるため光センサーが働き、衝撃電圧の発生を停止し、電気牧柵器が非作動となる。しかし、この夜明けの後１〜２時間は人間が屋外で活動をしていないため猪の出没する時間帯である。このように、従来の光センサーを設置した電気牧柵器は、夜明けから人間が屋外活動を始める１〜２時間の間に猪が活動し、侵入する時間帯に非作動の状態にあり、猪の侵入を許してしまうという問題がある。
【００１５】
この見地からは、猪が侵入する時間帯に電気牧柵器を作動させることが最も効果的であるが、従来の電気牧柵器をこの時間帯に機能させるためには、昼も夜も２４時間、作動状態にしておく必要がある。
【００１６】
この場合、人が農作業等で屋外に出て活動している昼間は猪は出没しないのに衝撃電圧を発生していることになり、人体にとっては感電等により危険があり、また、電力のムダ使いともなる欠点もあった。
【００１７】
本発明の課題は、猪が活動する時間帯に効果的に作動し、この猪の活動時間帯に効果的に対応できる猪侵入防止用電気牧柵器を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光センサー及び時間延長装置が電気的に接続された衝撃電圧発生装置を有する電気牧柵器であって、前記光センサーが、周囲が明るい状態から暗い状態へ変化したときにこの変化を検知して前記衝撃電圧発生装置を作動させるとともに、周囲が暗い状態から明るい状態に変化したときにこの変化を検知して前記時間延長装置を作動させる光センサーであり、前記時間延長装置が、前記光センサーにより作動して前記衝撃電圧発生装置を作動させるとともに、設定された一定時間後に衝撃電圧発生装置の作動を停止させる時間延長装置であることを特徴とする。
【００１９】
このように、周囲が暗い「暗」状態から作動を続けていた電気牧柵器は、夜明けで周囲が明るくなると光センサーよりの衝撃電圧発生源の作動信号は停止する。そして、この光センサーからの作動信号の停止は、時間延長装置を駆動させる信号として時間延長装置を作動させ、この時間延長装置の作動により発せられる信号は、衝撃電圧発生源における衝撃電圧を一定時間継続して発せられる。その後時間延長装置にセットされた一定時間経過後、同時間延長装置の電気牧柵器を一定時間作動状態にする信号の消滅により、衝撃電圧の発生を停止させる。
【００２０】
この時間延長装置により、セットされた一定時間としては、通常の光センサーが感知する明るさの夜明け前から、通常、夜明けから人が屋外で活動を始めるまでの時間帯を意味し、この時間帯も衝撃電圧が発生し、猪の侵入を防止する。
【００２１】
つまりは、本発明は、光センサーを電気的に接続してこの光センサーにより制御された信号で、夕方暗くなったら衝撃電圧を発生させ、夜明けに明るくなった時は、この明るくなった時の立下りの信号により時間延長装置を働かせ夜明けから一定時間、衝撃電圧を発生させこの一定時間後に衝撃電圧を停止する電気牧柵器である。
【００２２】
本発明に使用できる時間延長装置として、時間延長装置の種類にはこだわらず、電気回路による他に、機械式時間延長装置等を用いることができる。
【００２３】
【発明の実施の態様】
以下に、本願発明の実施の態様を図面に示す実施例に基づいて具体的に説明する。
【００２４】
実施例１
図１に示す従来の電気牧柵器の回路に図３に示す単安定マルチバイフレータ回路を付加し、図５に示す回路とした例を示す。
【００２５】
図１において、Ｅは電源であり、本実施例の場合直流１２Ｖが加えられている。Ｓはスイッチであり、このスイッチＳを閉じると電気牧柵器に電源電圧が加わる。Ｃは光素子ＣＤＳであり、光が当たるとその電気的抵抗値は小さくなり、そして光をさえぎり暗くするとその電気的抵抗値は大きくなる。ＩＣ１は、オペアンプであり、この実施例ではコンパレータ（電圧比較器）として作動するよう接続されている。
【００２６】
ＩＣ１のＶＤＤ端子及びＶＳＳ端子は、このコンパレーターを作動させるための電源端子であり  、ＶＤＤにはＤＣ１２Ｖ、ＶＳＳはマイナスに接続されている。このオペアンプの−（マイナス）入力端子には、光素子Ｃと抵抗Ｒ１で分圧された電圧Ｅ１が印加され、一方＋（プラス）入力端子には、抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３で分圧された電圧Ｅ２が印加されている。このオペアンプはＥ１とＥ２の電圧を比較しその結果をＥ３として出力する。
【００２７】
Ｅ１＞Ｅ２の場合Ｅ３はＬｏｗレベル（０Ｖ）となる。又Ｅ１＜Ｅ２の場合Ｈｉｇｈレベル（電源電圧と同じＤＣ１２Ｖ）となる。そして周囲が明るい場合は、光素子Ｃの抵抗値は小さいくＥ１は高くなる。Ｅ２は不変であるのでその時Ｅ１＞Ｅ２になる様に、そして周囲が暗くなると光素子Ｃの抵抗値は大きくなり、よってＥ１は低くなるので、この時Ｅ１＜Ｅ２になる様に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は選定しておく。
【００２８】
昼間の明るい場合には、光素子Ｃのの抵抗値が小さいくＥ１＞Ｅ２であるのでコンパレータの出力Ｅ３は、Ｌｏｗレベル（０Ｖ）である。
【００２９】
そのため、トランジスタＴｒ１は非導通状態であり、ダーリントンで接続されているパワートランジスタＴｒ２も非導通状態であるので、衝撃電圧発生回路の電源電圧Ｅ０は０Ｖで、この衝撃電圧発生回路は作動せず、昼間は衝撃電圧の発生はない。
【００３０】
そして、夕方になり除々に周囲が暗くなってきて光素子Ｃの抵抗値が高くなりＥ１が下がり、前述のようにＥ２は不変であるので、Ｅ１＜Ｅ２となるとコンパレータの出力のＥ３はＨｉｇｈレベル（ＤＣ１２Ｖ）になる。このとき、このＤＣ１２Ｖの電圧はトランジスタＴｒ１のベースに与えられ、Ｔｒ１を、導通に変え、従って、Ｔｒ２も導通となり、Ｅ０はＤＣ１２Ｖとなって衝撃電圧発生回路に電源が与えられることになる。そしてこの衝撃電圧発生回路が作動し、衝撃電圧を発生させて、この衝撃電圧が裸電線に供給され、猪の侵入を防止する。
【００３１】
そして夜明けになって、周囲が明るくなると光素子Ｃの抵抗値は低くなりＥ１は上昇する。Ｅ２は不変であるのでＥ１＞Ｅ２となりコンパレータの出力Ｅ３は再び０Ｖとなる。したがって、トランジスタＴｒ１は非導通となり、ダーリントン接続されたＴｒ２も非導通となるのでＥ０は０Ｖとなり、衝撃電圧発生回路はその作動を停止する。
【００３２】
図２は、図１に示す従来の回路の動作を示す。同図に示す上方のＭは、周囲の明るさを模擬的に示したものである。コンパレーターの出力Ｅ３は、夕方Ｈｉｇｈ（ＤＣ１２Ｖ）に立ち上がり、夜明けにＬｏｗ（０Ｖ）へ立ち下がることになる。Ｅ３に連動してＥ０も同様の電圧変化となる。このＥ０に連動して衝撃電圧を発生し、これを毎日くり返すことになる。次に図３において、ＩＣ４５３８のＶＤＤ及びＶＳＳ端子には、それぞれＤＣ１２Ｖ、及び０Ｖが接続される。そしてＣＤ端子をＨｉｇｈレベル（ＤＣ１２Ｖ）、Ａ端子及びＴ１端子をＬｏｗレベル（０Ｖ）に接続する。そしてＴ１端子とＴ２端子の間にコンデンサＣ０を接続し、更に電源（ＤＣ１２Ｖ）とＴ２端子の間に抵抗Ｒ０を接続する。
【００３３】
図３は、図１に示す回路に付加される単安定マルチバイフレータ回路を示し、図４は端子Ｂの電圧ＥＢの変化とそれに駆動されて出力端子Ｑに発生する電圧ＥＱの電圧波形を示す。同図に示すように、ＥＱはＥＢの立ち上がりでは駆動されず、ＥＢの立ち下がりで駆動され、パルスを発生する。このパルスの巾（ｔ）は図３に示す（コンデンサＣ０）×（抵抗Ｒ０）の値になり、単位は（秒）である。よってこのマルチバイブレータは時間延長装置として使用できる。
【００３４】
すなわち、図３におけるＣ０＝１０００μＦ、Ｒ０＝３．６ＭΩにするとＣ０×Ｒ０＝１０００×１０−６×３．６×１０６＝３６００（秒）となり１時間となる。同様にＣ０＝２０００μＦ  Ｒ０＝３．６ＭΩとするとＣ０×Ｒ０＝２０００×１０−６×３．６×１０６＝７２００（秒）となり２時間である。
【００３５】
このようにＩＣ４５３８は  その端子Ｂの電圧の立ち下がりの変化で駆動され、この立ち下がりの瞬間からスタートし外付のコンデンサＣ０及び抵抗Ｒ０の値で決定する一定の幅のパルスを端子Ｑに（ＥＱ）として得ることができる。
【００３６】
そして図５のように、図１のコンパレータの出力Ｅ３を、論理和回路（ＯＲ）に接続するのと同時に図３のＩＣ４５３８の端子Ｂに接続し、そしてＩＣ４５３８の出力端子Ｑからの出力Ｅ４を論理和回路（ＯＲ）に導く。論理和回路（ＯＲ）の出力Ｅ５は、Ｅ３とＥ４の論理和が出力され、このＥ５をトランジスタＴｒ１に接続すると本発明の目的を達成できる。
【００３７】
図５に基づき、この実施例１に基づく動作を説明する。同図において、単安定マルチバイブレータＩＣ４５３８の端子ＶＤＤ、及びＶＳＳ端子には、それぞれＤＣ１２Ｖと０Ｖが与えられている。そしてＣＤ端子はＨｉｇｈレベル（ＤＣ１２Ｖ）、Ｔ１端子及びＡ端子はＬｏｗレベル（０Ｖ）になっている。Ｔ１端子及びＴ２端子間にはコンデンサＣ０が接続され、更に電源（ＤＣ１２Ｖ）とＴ２端子の間に抵抗Ｒ０が接続されている。この接続にすると、端子Ｂの電圧の立ち下がりの瞬間よりスタートして、（コンデンサＣ０）×（抵抗Ｒ０）に相当する時間（単位秒）の幅のパルスが、端子ＱにＥ４として発生する。Ｅ４はコンパレータの出力Ｅ３と論理和回路（ＯＲ）に接続され、Ｅ３とＥ４の論理和の出力がＥ５となる。
【００３８】
図６は、図５に示す回路のＥ３、Ｅ４、Ｅ５及びＥ０の動作態様を示す。同図において、上方のＭは周囲の明るさを模擬的に示す。同図において、Ｅ３は周囲が夕方暗くなった時立上り、夜明けに明るくなると立下る。Ｅ４は、このＥ３の立ち下がりの変化で駆動され、Ｅ３の立下りの瞬間からＥ４が立ち上がり、Ｅ４は（コンデンサＣ０）×（抵抗Ｒ０）に相当する時間（単位秒）経過後に立ち下がる。このＥ３とＥ４の論理和出力がＥ５であるから、Ｅ５は、Ｅ３の立ち下がり時間から（コンデンサＣ０）×（抵抗Ｒ０）に相当する時間（単位秒）だけ延長された波形となる。このＥ５に連動してＥ０を発生する。そしてこのＥ０に連動して衝撃電圧を発生することになる。従って、衝撃電圧発生回路は夕方暗くなってから作動状態となり、そして、夜明けに明るくなって光センサーＣＤＳによる作動停止の瞬間以後も一定時間延長された作動状態となることになる。
【００３９】
延長される時間は、図５中の（コンデンサＣ０）×（抵抗Ｒ０）の値（単位秒）によって決定されるから（コンデンサＣ０）×（抵抗Ｒ０）の値を自由に選ぶことにより自由に時間を延長することができる。通常（コンデンサＣ０）×（抵抗Ｒ０）の値は、３６００秒（１時間）〜７２００秒（２時間）程度が適当である。このような作動によって、本発明の電気牧柵器は、夕方作動を始め、夜明けの時点で停止せず、夜明けから一定時間（１時間〜２時間）作動した後停止状態となる。
【００４０】
実施例２
図７は、光センサー回路と、フリップフロップ回路と、発信回路と、計数回路とを組み合わせて実施した例を示す。同図に示すように、光センサー回路からの出力Ｅ３’を論理和回路に導くと共にフリップフロップ回路にもあたえる。
【００４１】
昼間の周囲が明るい場合、光センサー回路からの出力Ｅ３’はなく、第６図のＥ３に相当するＥ３’及び第６図のＥ４に相当するＥ４’は０Ｖであるから  その論理和回路の出力Ｅ５’も０Ｖである。従って、昼間の場合衝撃電圧の発生はない。夕方暗くなるとＥ３’は立ち上がりがフリップフロップ回路は反応せずＥ４’は立ち上がらない。従ってＥ３’のみが論理和回路に与えられＥ３’と同じ波形がＥ５’となるのでこの時衝撃電圧回路は作動し衝撃電圧を発生する。
【００４２】
次に夜明けになって周囲が明るくなるとＥ３’は立ち下がりＥ３’は０Ｖとなる。このＥ３’の立下りの信号でフリップフロップが反転しＥ４’が立ち上がり、Ｅ４’は論理和回路と発信回路に接続されているのでＥ５’はＥ４’と同じ波形となるので衝撃電圧を発生し続け、また発振回路にはＥ４’があたえられるので発振を開始する。
発振回路では定められた周波数の矩形波が発生する。この矩形波を計数回路で計数し一定の数を計数した時フリップフロップ回路へフィードバックする。例えばこの矩形波の周波数を１００Ｈｚとすると周期は０．０１秒であるから、計数回路で７２万回を計数した後フリップフロップ回路へフィードバックすると、７２００００×０．０１＝７２００秒（２時間）後にフィードバックすることになる。このＥ４’が立ち上がった時点から２時間経過後の計数回路からのフリップフロップ回路へのフィードバック信号でＥ４’は０Ｖとなり発振を停止せしめる。この時Ｅ４’は０ＶとなりＥ４’とＥ３’の論理和回路の出力Ｅ５’も０Ｖとなるので衝撃電圧の発生は停止する。
【００４３】
図８はこの図７に示す衝撃電圧の発生タイミングを説明する図である。同図の上方のＭは周囲の明るさを模擬的に示したものである。Ｅ５’は、同図Ｅ３’とＥ４’の論理和の出力であるから夕方立ち上がり、夜明けから２時間経過後に立ち下がる信号となる。このＥ５’により衝撃電圧発生回路を駆動する構成であるから夕方衝撃電圧を発生始め、夜明けの時点も衝撃電圧の発生を停止することなく夜明けの時点から２時間衝撃電圧を発生し続け、夜明けから２時間経過の後、衝撃電圧の発生を停止することになる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の猪侵入防止用電気牧柵は、人の農作業等での屋外で活動しない時間帯が、猪の出没する時間帯であるという認識の上に立って、人が農作業等で屋外に出て活動しない時間、すなわち猪が出没する時間帯は衝撃電圧を発生させて、次に人が農作業等で屋外に出て活動する時間帯、すなわち猪が出没しない時間帯は衝撃電圧を発生させずに電源のムダ使いを防ぎ、又感電等の危険もなく誠に有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいて時間延長装置回路が付加される従来の猪侵入防止用電気牧柵の回路を示す。
【図２】図１に示す回路の動作を示す
【図３】図１に付加される時間延長装置回路を示す。
【図４】出力端子発生する電圧波形を示す。
【図５】本発明の第１の実施例を示す。
【図６】図５に示す回路の動作態様を示す。
【図７】本発明の第２の実施例を示す。
【図８】図７に示す装置の衝撃電圧の発生イミングを説明する図である。
【図９】従来の猪侵入防止用電気牧柵の代表例を示す。
【符号の説明】
１  電気牧柵器本体
２  裸電線
３  がいし
４  支柱
Ｓ  スイッチ
Ｃ  光センサー（光素子）
【要約】【課題】猪が活動する時間帯に効果的に作動し、この猪の活動時間帯に効果的に対応できる電気牧柵器を提供する。
【解決手段】本発明による電気牧柵器は、光センサＣー及び時間延長装置が電気的に接続された衝撃電圧発生装置を有する電気牧柵器であって、前記光センサーＣが、周囲が明るい状態から暗い状態へ変化したときにこの変化を検知して前記衝撃電圧発生装置を作動させるとともに、周囲が暗い状態から明るい状態に変化したときにこの変化を検知して前記時間延長装置を作動させる光センサーＣであり、前記時間延長装置が、前記光センサーＣにより作動して前記衝撃電圧発生装置を作動させるとともに、設定された一定時間後に衝撃電圧発生装置の作動を停止させる時間延長装置であることを特徴とする。
【選択図】    図５【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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