(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量で指向性のある威嚇音を遠方まで到達させる特徴をもったスピーカーをドローンに搭載し、自然に近い猛禽類の威嚇音や爆発音などの効果音を発して、鳥類の飛来や動物の出没を防ぐための対策装置システムを提供する。【解決手段】ドローン１に、圧電スピーカー４を取り付け、スピーカー前面には指向性を高めるためのフード３を取り付ける。猛禽類の音声発生装置６から出力される。威嚇音の音声信号は、圧電アンプ５の増幅出力により高圧のスピーカー端子電圧に変換され、１００ｄＢ以上の音圧の猛禽類の鳴き声を１００ｍの距離まで到達させる。圧電アンプ５の電源ならびに音声発生装置６はバッテリー７により供給される。【選択図】図１
2019062743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転翼を有し、無線により遠隔操作されるドローンと、威嚇用スピーカー装置を備えることを特徴とする鳥獣類威嚇用ドローン。
【請求項２】
さらに鳥類や動物の出現を感知するカメラやセンサーで前記情報を認識するとともにドローンで自動追走する制御装置を備えた請求項１記載の鳥獣類威嚇用ドローン。
【請求項３】
スピーカー装置が指向性をもった圧電スピーカーと増幅装置ならびに音源発生装置ならびに独立電源からなることを特徴とした請求項１または請求項2記載の鳥獣類威嚇用ドローン。
【請求項４】
さらに点滅ランプを備えた上記請求項１〜３いずれか記載の鳥獣類威嚇用ドローン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鳥獣類を威嚇し追い払うためのドローン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空港など航空機の離着陸の鳥、海周部の空港ではカモメやコアジサシ、山間部の空港ではトビやカラスなどの航空機への衝突による事故が発生する。また畑や農場でのサルやイノシシなどの動物による被害、さらに都会でのハトやカラスの飛来による被害が多く報告されている。これを防止するため、特許文献１では音声発生装置、特許文献２では自動感知式鳩追いマシーンなどが提案されている。しかしながら、これらの発明を用いても飛来する鳥類や侵入する動物の被害を防止することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８３３８７４
【特許文献２】実用新案登録３０３９２６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、航空機に鳥が衝突するバードストライク鳥害は、航空機の安全な運航を脅かすと同時に航空機会社や空港にとって大きな損害をもたらす問題となっている。この鳥害は日本の空港だけでも年間1000件以上の衝突が報告されている。空港のある場所や環境によって周辺にいる鳥の種類は異なり、海周辺ではカモメやコアジサシなど、山間地の空港ではトビなどの生息、飛来が多くなっている。空港でパトロールをして、この鳥害を防ぐために散弾銃の空砲や花火の音などで威嚇したり、鳥が嫌う音を滑走路側面に設置したスピーカーから鳴らして、鳥を追い払う方法や一部の空港ではハヤブサなどの猛禽類を飛ばして鳥を追い払うことが試みられている。
【０００５】
この猛禽類を飛ばして鳥を追い払う方法も一定の効果を発揮しているが、鷹匠が常駐する必要があるため、実用化は簡単ではない。
【０００６】
また空港周辺に設置したスピーカーから大音響を発して鳥類を追い払う対策は近隣の住民にとって騒音公害となる。
【０００７】
広い行動範囲で鳥を猛禽類の鳴き声や単純な仕掛けや機器で鳥の侵入を阻止し追い払う対策は一時的な効果はあるが、賢い鳥や動物が本来備えている学習能力により、諸対策に慣れて来るため、永続的な効果は得られないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のスピーカー装置は、軽量で指向性のある威嚇音を遠方まで到達させる特徴をもったスピーカーをドローンに搭載し、自然に近い猛禽類の威嚇音や爆発音などの効果音を発して、鳥類の飛来や動物の出没を防ぐための対策装置システムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のドローンを空港の滑走路近くの海や湖などの鳥の生息地や群生地を含む限定された軌道に飛ばし、事前に鳥を追い払うことにより、滑走路への鳥の侵入を最小限に抑える効果となる。
【００１０】
また空港や都会の比較的高い上空にドローンを飛ばすことにより、地上への威嚇音の到達が緩和され、また農場や山間部では動物が出没したときのみ、ドローンから威嚇音を発することを選択することにより鳥類や動物を追い払うとともに住宅地の住民などの騒音被害を最小限にすることが出来る。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の「回転翼を有し、無線により遠隔操作されるドローンと、威嚇用スピーカー装置を備えることを特徴とする鳥獣類威嚇用ドローン。」は回転翼を有し、無線により遠隔操作されるドローンに取り付けたスピーカーから、指向性のある、鳥類・動物を威嚇する大音響の効果音を発しつつ、侵入した鳥類・動物に接近、追尾することにより鳥類・動物はドローンを天敵の襲来と考えて逃げる。この真に迫った威嚇対策を繰り返すことにより鳥類・動物はドローンの飛来を恐れるようになり、生息地から離れたり、目的地へ侵入しなくなる。
【００１２】
また予めプログラムを組んで、一定の時間間隔で滑走路周辺の一定地域の軌道を無線自動運転で飛ばすことにより、一定地域への鳥や動物の侵入を予防する対策にもなる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の「さらに鳥類や動物の出現を感知するカメラやセンサーで前記情報を認識するとともにドローンで自動追走する制御装置を備えた請求項１記載の鳥獣類威嚇用ドローン。」は、ドローンにカメラまたはセンサーを装着し、ドローンのカメラ画像またはセンサーにより飛来や群生感知し、無線で自動追走させる。
【００１４】
制御装置の一例として、指定した鳥や動物などの対象物を自動で追尾できるよう、スマートフォンなどの機器画面上に表示された対象物を四角で囲うように指で指定して、高性能な自動追尾をさせることも出来る。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の「スピーカー装置が指向性をもった圧電スピーカーと増幅装置ならびに音源発生装置ならびに独立電源からなることを特徴とした請求項１または請求項2記載の鳥獣類威嚇用ドローン。」は、鳥類・動物を大音響で威嚇するスピーカー装置として、従来のダイナミックタイプのスピーカーでも可能であるが、平面ハニカム圧電スピーカーの方が、音質がシャープで自然な鳴き声に近くなる特徴をもつこと。また圧電スピーカーにフードを取り付けることにより、指向性が高まる。さらに増幅装置を含めた全体のシステムの重量がダイナミックスピーカーシステムの重量よりも軽減され、しかも消費電流が少ないことにより電源も小型化でき、ドローンの総重量が少なくなり、航続時間が延びるなどの利点から、圧電スピーカーシステムの方が総合的に望ましいと考える。
【００１６】
鳥類・動物を威嚇するのに使用する猛禽類の鳴き声や爆発音などの音声に、鳥類・動物が学習能力により次第に慣れてくることへの対策として、鳥類が生息する地域に飛来するタカ、ワシ、トビ、フクロウなどの猛禽類の複数の鳴き声や羽音などを組み合わせて、鳴く時間の長さやタイミングを調整した音声源を利用することにより慣れによる学習能力を難しくすることが可能となる。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の「さらに点滅ランプを備えた上記請求項１〜３いずれか記載の鳥獣類威嚇用ドローン。」は、ドローンの接近時の効果音に加えて、さらに鳥類・動物が嫌う効果を発現させるために、ドローン本体部を鳥類・動物を威嚇する目的の猛禽類の顔などのデザインとともに、LED点滅ランプやストロボを発光させながら接近する機能を備えることはさらに有効な手段となると考える。
【００１８】
以下本発明の実施の形態について図と表により説明する。
【００１９】
(実施の形態)  図１は本発明のドローンのスピーカー装置である。
ドローン本体側面にフード付き圧電スピーカーを取り付ける。機器筐体には圧電アンプと猛禽類などの音声を録音した音源メモリーとその読み取り装置で構成した音源部とバッテリーで構成される。
【００２０】
音源メモリーとその読み取り装置の代わりに音声信号を無線で地上から送る手段も可能である。
【００２１】
次に上記、ドローンに取り付けるスピーカー装置の詳細な構成を動作とともに説明する。
図１に示すドローン１に、  ハニカム板にアルミ箔を張り付けた振動板にセラミック圧電ドライバーを取り付けた圧電スピーカー４を取り付け、スピーカー前面には指向性を高めるためのフード３を取り付ける。猛禽類の音声発生装置６から出力される。
威嚇音の音声信号は、BTL方式の圧電アンプ５の増幅出力により３０V以上の高圧のスピーカー端子電圧に変換され、100ｄB以上の音圧の猛禽類の鳴き声を１００ｍの距離まで到達させることが出来る。
圧電アンプの電源ならびに音声発生装置はDC１２Vリチウムイオン電池などのバッテリー７により供給される。
【００２２】
ドローンによる無線操作により飛行の代表的な２つのパターンを説明する。
第1の方法を予め、カモメなどの鳥類が生息、休息する空港周辺の湖や海岸を調査し、その生息地点上を周回するようにドローンの飛行航路を設定する。次にGPSによりドローンの位置をつかみ。予め計画した飛行経路上を自動走行プログラムによりドローン基地を出発し、計画通りの飛行経路を飛行して、群れとなって生息、休息する鳥を威嚇し、追い払う。この周回飛行パターンを効果が出るまで繰り返し、群生する鳥を飛散させ、ドローン基地に
帰還する。
【００２３】
具体的な実施例として、空港の近くの湖に生息するカモメが離着陸する航空機の運航の障害となっている飛行場の概略図を図２にしめす。
この図において飛行場１３の近くの湖の上空を2回周回する飛行パターン１０を設定して、ドローン基地９からドローンを飛ばし、鳥生息する計画された一定航路上を飛ばし、群生する鳥類を猛禽の鳴き声や効果音で威嚇して、生息地から追い出す。
【００２４】
第２の方法として、ドローンの飛行中にドローン付属カメラで鳥や動物の映像を捉えて、地上でスマートファンなどの画面上で自動追尾する操作も選択できる。
【００２５】
ドプラーセンサーを用いて近距離の検知エリアに飛来した鳥を感知して威嚇音を鳴らして追い払うことも可能である。
【００２６】
図３に上記第１の方法で使用するドローンの飛行航路を設定し、ドローンをその航路上に自動走行させる飛行制御システムを示す。ドローンに取り付けたカメラで鳥の生息、滞留する場所の地形を撮影、その画像上にGPSで飛行位置を確認し、予め設定した地域上の飛行パターンに従ってドローンの飛行を制御させる。
【符号の説明】
【００２７】
１  ドローン
２  プロペラ
３  フード
４  圧電スピーカー
５  圧電アンプ
６  音源
７  バッテリー
８  カメラ
９  ドローン基地  
１０  ドローン飛行経路
１１  鳥生息地
１２  鳥
１３  飛行場
１４  航空機
図１
2019062743.tif 000003
図２                                                                                                                        
2019062743.tif 000004
図３
2019062743.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月15日(2019.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、鳥獣類を威嚇し追い払うためのドローン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  空港など航空機の離着陸の鳥、海周部の空港ではカモメやコアジサシ、山間部の空港ではトビやカラスなどの航空機への衝突による事故が発生する。また畑や農場でのサルやイノシシなどの動物による被害、さらに都会でのハトやカラスの飛来による被害が多く報告されている。これを防止するため、特許文献１では音声発生装置、特許文献２では自動感知式鳩追いマシーンなどが提案されている。しかしながら、これらの発明を用いても飛来する鳥類や侵入する動物の被害を防止することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８３３８７４
【特許文献２】実用新案登録３０３９２６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  近年、航空機に鳥が衝突するバードストライク鳥害は、航空機の安全な運航を脅かすと同時に航空機会社や空港にとって大きな損害をもたらす問題となっている。この鳥害は日本の空港だけでも年間１０００件以上の衝突が報告されている。空港のある場所や環境によって周辺にいる鳥の種類は異なり、海周辺ではカモメやコアジサシなど、山間地の空港ではトビなどの生息、飛来が多くなっている。空港でパトロールをして、この鳥害を防ぐために散弾銃の空砲や花火の音などで威嚇したり、鳥が嫌う音を滑走路側面に設置したスピーカーから鳴らして鳥を追い払う方法や、一部の空港ではハヤブサなどの猛禽類を飛ばして鳥を追い払うことが試みられている。【０００５】  この猛禽類を飛ばして鳥を追い払う方法は一定の効果を発揮しているが、鷹匠が常駐する必要があるため、実用化は簡単ではない。【０００６】  また空港周辺に設置したスピーカーから大音響を発して鳥類を追い払う対策は、近隣の住民にとって騒音公害となる。【０００７】  広い行動範囲で鳥を猛禽類の鳴き声や単純な仕掛けや機器で鳥の侵入を阻止し追い払う対策は、一時的な効果はあるが、賢い鳥や動物が本来備えている学習能力により、諸対策に慣れて来るため、永続的な効果は得られないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明のスピーカー装置は、軽量で指向性のある威嚇音を遠方まで到達させる特徴をもったスピーカーをドローンに搭載し、自然に近い猛禽類の威嚇音や爆発音などの効果音を発して、鳥類の飛来や動物の出没を防ぐための対策装置システムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】  本発明のドローンを空港の滑走路近くの海や湖などの鳥の生息地や群生地を含む限定された軌道に飛ばし、事前に鳥を追い払うことにより、滑走路への鳥の侵入を最小限に抑える効果となる。【００１０】  また空港や都会の比較的高い上空にドローンを飛ばすことにより、地上への威嚇音の到達が緩和される。また農場や山間部では動物が出没したときのみ、ドローンから威嚇音を発することを選択することにより、鳥類や動物を追い払うとともに住宅地の住民などの騒音被害を最小限にすることが出来る。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  本発明の請求項１に記載の「回転翼を有し、無線により遠隔操作されるドローンと、威嚇用スピーカー装置を備えることを特徴とする鳥獣類威嚇用ドローン。」は回転翼を有し、無線により遠隔操作されるドローンに取り付けたスピーカーから、指向性のある、鳥類・動物を威嚇する大音響の効果音を発しつつ、侵入した鳥類・動物に接近、追尾することにより、鳥類・動物はドローンを天敵の襲来と考えて逃げる。この真に迫った威嚇対策を繰り返すことにより鳥類・動物はドローンの飛来を恐れるようになり、生息地から離れたり、目的地へ侵入しなくなる。
【００１２】  また予めプログラムを組んで、一定の時間間隔で滑走路周辺の一定地域の軌道を無線自動運転で飛ばすことにより、一定地域への鳥や動物の侵入を予防する対策にもなる。
【００１３】  本発明の請求項２に記載の「さらに鳥類や動物の出現を感知するカメラやセンサーで前記情報を認識するとともにドローンで自動追走する制御装置を備えた請求項１記載の鳥獣類威嚇用ドローン。」は、ドローンにカメラまたはセンサーを装着し、ドローンのカメラ画像またはセンサーにより飛来や生息を感知し、ドローンを無線で自動追走させる。
【００１４】  制御装置の一例として、指定した鳥や動物などの対象物を自動で追尾できるよう、スマートフォンなどの機器画面上に表示された対象物を、四角で囲うように指で指定して、高性能な自動追尾をさせることも出来る。
【００１５】  本発明の請求項３に記載の「スピーカー装置が指向性をもった圧電スピーカーと増幅装置ならびに音源発生装置ならびに独立電源からなることを特徴とした請求項１または請求項２記載の鳥獣類威嚇用ドローン。」は、鳥類・動物を大音響で威嚇するスピーカー装置として、従来のダイナミックタイプのスピーカーでも可能であるが、平面ハニカム圧電スピーカーの方が、音質がシャープで自然な鳴き声に近くなる特徴をもつこと。また圧電スピーカーにフードを取り付けることにより、指向性が高まる。さらに増幅装置を含めた全体のシステムの重量がダイナミックスピーカーシステムの重量よりも軽減され、しかも消費電流が少ないことにより電源も小型化でき、ドローンの総重量が少なくなり、航続時間が延びるなどの利点から、圧電スピーカーシステムの方が総合的に望ましいと考える。
【００１６】  鳥類・動物を威嚇するのに使用する猛禽類の鳴き声や爆発音などの音声に、鳥類・動物が学習能力により次第に慣れてくることへの対策として、鳥類が生息する地域に飛来するタカ、ワシ、トビ、フクロウなどの猛禽類の複数の鳴き声や羽音などを組み合わせて、鳴く時間の長さやタイミングを調整した音声源を利用することにより慣れによる学習能力を難しくすることが可能となる。
【００１７】  本発明の請求項４に記載の「さらに点滅ランプを備えた上記請求項１〜３いずれか記載の鳥獣類威嚇用ドローン。」は、ドローンの接近時の効果音に加えて、さらに鳥類・動物が嫌う効果を発現させるために、ドローン本体部を鳥類・動物を威嚇する目的の猛禽類の顔などのデザインとともに、ＬＥＤ点滅ランプやストロボを発光させながら接近する機能を備えることはさらに有効な手段となると考える。
【００１８】  以下本発明の実施の形態について図と表により説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】  図１は本発明のドローン搭載のスピーカー装置を表す図である。
【図２】  図２は空港の近くに生息するカモメが離着陸する航空機の運航の障害となっている飛行場の概略を表す図である。
【図３】  図３はドローンの自動走行の飛行制御システムを表す図である。  （実施の形態）図１は本発明のドローン搭載のスピーカー装置であり、ドローン本体下部に横向きにフード付き圧電スピーカーが取り付けられている。スピーカー装置は圧電スピーカーと圧電アンプ並びに猛禽類などの音声を録音した音源メモリーとその読み取り装置とバッテリーから構成される。
【００２０】  音源メモリーとその読み取り装置の代わりに、音声信号を無線で地上から送る手段も可能である。【００２１】  次に上記、ドローンに取り付けるスピーカー装置の詳細な構成を動作とともに説明する。図１に示すドローン１に、  ハニカム板にアルミ箔を張り付けた振動板にセラミック圧電ドライバーを取り付けた圧電スピーカー４を取り付け、スピーカー前面には指向性を高めるためのフード３を取り付ける。猛禽類の音声信号は音源発生装置６から出力される。
威嚇音の音声信号は、ＢＴＬ方式の圧電アンプ５の増幅出力により３０Ｖ以上の高圧のスピーカー端子電圧に昇圧され、１００ｄＢ以上の音圧の猛禽類の鳴き声を前方１００ｍの距離まで到達させることが出来る。
圧電アンプの電源ならびに音声発生装置は、ＤＣ１２Ｖリチウムイオン電池などのバッテリー７により供給される。【００２２】  無線操作によるドローンの飛行方法の代表的な２つのパターンを説明する。
第１の方法は、予め、カモメなどの鳥類が生息、休息する空港周辺の湖や海岸を調査し、その生息地点上を周回するようにドローンの飛行航路を設定する。次にＧＰＳによりドローンの位置を把握しつつ、基地を出発したドローンは、自動走行プログラムにより計画した飛行経路を飛行して、群れとなって生息、休息する鳥を威嚇し、追い払う。この周回飛行パターンを効果が出るまで繰り返し、群生する鳥を飛散させ、ドローン基地に帰還する。【００２３】  具体的な実施例として、空港の近くの湖に生息するカモメが離着陸する航空機の運航の障害となっている飛行場の概略を図２に示す。
図２において飛行場１３の近くの湖の上空を２回周回する飛行パターン１０を設定して、ドローン基地９からドローンを離陸させ、鳥が生息する場所を飛行しながら、群生する鳥類を猛禽の鳴き声や効果音で威嚇して、生息地から追い出す。【００２４】  第２の方法は、ドローンの飛行中にドローン付属カメラで鳥や動物の映像を捉えて、地上でスマートファンなどの画面上で自動追尾する操作も選択できる。【００２５】  ドプラーセンサーを用いて近距離の検知エリアに飛来した鳥を直接、感知して威嚇音を鳴らして追い払うことも可能である。【００２６】  図３は、上記第１の方法で使用するドローンの飛行航路を設定し、ドローンをその航路上に自動走行させる飛行制御システムを示す。ドローンに取り付けたカメラで鳥の生息、滞留する場所の地形を撮影、その地域へドローンを飛行させるため、ＧＰＳにより位置を確認しつつ、ドローン飛行を制御させる。
【符号の説明】
【００２７】  １  ドローン
２  プロペラ
３  フード
４  圧電スピーカー
５  圧電アンプ
６  音源発生装置
７  バッテリー
８  カメラ
９  ドローン基地
１０  ドローン飛行経路
１１  鳥生息地
１２  鳥
１３  飛行場
１４  航空機
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図１】
2019062743.tif 000006
【図２】
2019062743.tif 000007
【図３】
2019062743.tif 000008