(57)【要約】  マイクロプロセッサと、高電圧駆除回路及びウォッシュダウンセンサと結合される抵抗センサとを備える電子式齧歯動物捕獲器が提供される。抵抗を検出すると、抵抗センサは検出信号をマイクロプロセッサへ送信する。マイクロプロセッサはウォッシュダウンセンサを作動させて、抵抗が閾値を上回るか、及び／又は齧歯動物の存在と一致する変動の特徴を示すどうかかを判定し、駆除回路の作動を保証する。閾値を下回る抵抗は水の存在を示し、その結果、駆除回路は作動されず、電子式齧歯動物捕獲器の誤始動が防止される。また、有害生物を検出するためのウォッシュダウンセンサが組み込まれているが駆除機構を備えない動物捕獲器及び監視ステーションも提供される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
齧歯動物監視／駆除機構であって、
電源及び抵抗センサを有するハウジング主部と、
前記抵抗センサと結合され、前記齧歯動物監視／駆除機構が水にさらされた場合に齧歯動物の誤検出を防止するように構成されるウォッシュダウンセンサと、
を備える、齧歯動物監視／駆除機構。
【請求項２】
前記機構は、前記抵抗センサと結合された高電圧駆除回路とを備える電子式齧歯動物捕獲器であり、前記回路は前記抵抗センサと接触する齧歯動物と一致する抵抗の検出に応答して作動し、前記抵抗センサは前記駆除回路が作動された場合に高電圧パルス列を受ける少なくとも２つのプレートを含む、請求項１に記載の齧歯動物監視／駆除機構。
【請求項３】
前記抵抗センサは、少なくとも２つのプレートと、コンデンサ、低インピーダンス負荷、及び前記プレート間で抵抗が検出されると作動されて前記低インピーダンス負荷を介したグラウンドへの経路を閉じて前記コンデンサを放電させるスイッチング素子を含む前記ウォッシュダウンセンサとを含み、前記プレート間の抵抗のレベルはコンデンサが再充電するための遅延時間Ｔｄに基づいて測定される、請求項１に記載の齧歯動物監視／駆除機構。
【請求項４】
前記ウォッシュダウンセンサは、一定の時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅで複数の抵抗測定値をサンプル集合として採取するように構成され、前記サンプル集合全体における前記複数の抵抗測定値の変動は水の噴霧の後に乾燥するシナリオと前記プレート上の齧歯動物の存在とを区別するのに使用される、請求項３に記載の齧歯動物監視／駆除機構。
【請求項５】
Ｔｓａｍｐｌｅの間隔で採取されたサンプル集合全体において抵抗が比較的直線的な減少又は比較的直線的な増加を示す複数の抵抗測定値は、前記水の噴霧の後に乾燥するシナリオを示す、請求項４に記載の齧歯動物監視／駆除機構。
【請求項６】
測定された抵抗の変動が、時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅで採取された複数の抵抗測定値の前記サンプル集合の開始点及び終点を使った直線近似に対して測定された標準偏差の変動を使って算出されることでＬｓｉｇｍａ値が算出され、前記Ｌｓｉｇｍａ値は前記サンプル集合の平均で割って閾値と比較され、前記閾値を下回る値は水の存在を表す、請求項５に記載の齧歯動物監視／駆除機構。
【請求項７】
抵抗レベルが広く変動する、非直線的な変動を示す複数の抵抗測定値は齧歯動物の存在を示す、請求項４に記載の齧歯動物監視／駆除機構。
【請求項８】
測定された抵抗の変動が、時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅで採取された複数の抵抗測定値の前記サンプル集合の開始点及び終点を使った直線近似に対して測定された標準偏差の変動を使って算出されることでＬｓｉｇｍａ値が算出され、前記Ｌｓｉｇｍａ値は閾値と比較され、前記閾値を上回る値は生きた動物の存在と一致する抵抗レベルにおける前記非直線的な変動を示す、請求項７に記載の齧歯動物監視／駆除機構。
【請求項９】
前記機構は齧歯動物監視ステーションである、請求項１に記載の齧歯動物監視／駆除機構。
【請求項１０】
抵抗センサと、前記抵抗センサと結合された高電圧駆除回路と、前記抵抗センサと結合されたウォッシュダウンセンサとを有する電子式齧歯動物捕獲器を動作させる方法であって、
前記捕獲器をアクティブな待機モードで設置するステップと、
前記抵抗センサによって抵抗を検出するステップと、
前記ウォッシュダウンセンサを作動させるステップと、
前記ウォッシュダウンセンサを使って、前記捕獲器により、齧歯動物と一致する閾値レベルを前記抵抗が満足するかどうかを判定するステップと、
前記捕獲器が、前記抵抗が前記閾値レベルを下回る場合は高電圧駆除サイクルを開始することなくアクティブな待機状態へ戻り、又は、前記抵抗が前記閾値レベルを満足する若しくは超える場合は高電圧駆除サイクルを開始するステップと、
を含む、方法。
【請求項１１】
前記判定するステップは、一定の時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅで複数の抵抗測定値をサンプル集合として採取するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法はさらに、前記サンプル集合全体における前記複数の抵抗測定値の変動を分析して、水の噴霧の後に乾燥するシナリオと前記プレート上の齧歯動物の存在とを区別するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記分析するステップは、抵抗の比較的直線的な減少又は比較的直線的な増加を示す複数の抵抗測定値を前記水の噴霧の後に乾燥するシナリオを示すものとして関連付けることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記方法は、Ｔｓａｍｐｌｅの間隔で採取された複数の抵抗測定値の前記サンプル集合の開始点及び終点を使った直線近似に対して測定された標準偏差の変動を使って測定された抵抗の変動を算出することでＬｓｉｇｍａ値を算出することを含み、前記Ｌｓｉｇｍａ値は閾値と比較されて、前記閾値を下回る値は水の存在を表すことを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記分析するステップは、抵抗レベルが経時的に広く変動する非直線的な変動を示す複数の抵抗測定値を齧歯動物の存在を示すものとして関連付けることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記方法は、Ｔｓａｍｐｌｅの間隔で採取された複数の抵抗測定値の前記サンプル集合の開始点及び終点を使った直線近似に対して測定された標準偏差の変動を使って測定された抵抗の変動を算出することでＬｓｉｇｍａ値を算出することを含み、前記Ｌｓｉｇｍａ値は閾値と比較されて、前記閾値を上回る値は抵抗レベルにおける前記非直線的な変動を示し、生きた動物の存在を表すことを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも２つのプレートを含む抵抗センサと、マイクロプロセッサと、前記プレートと結合された高電圧駆除回路と、前記抵抗センサと結合されたウォッシュダウンセンサとを有する電子式齧歯動物捕獲器を動作させる方法であって、前記ウォッシュダウンセンサはコンデンサ、低インピーダンス負荷、及びスイッチング素子を含み、
前記捕獲器をアクティブな待機モードで設置するステップと、
前記抵抗センサにより前記プレート間の抵抗を検出して、検出信号を前記マイクロプロセッサへ送信するステップと、
前記マイクロプロセッサにより、前記検出信号に応答してイネーブル信号を前記ウォッシュダウンセンサへ送信することで前記スイッチング素子を作動させて、前記スイッチング素子が前記低インピーダンス負荷を介したグラウンドへの経路を閉じて前記コンデンサを放電させるステップと、
前記プレート間の抵抗のレベルを、前記コンデンサが再充電するための遅延時間Ｔｄに基づいて測定するステップと、
高電圧駆除サイクルを開始する前に前記抵抗が齧歯動物と一致する閾値レベルを満足するかどうかを判定するステップと、
を含む、方法。
【請求項１８】
前記判定するステップは、一定の時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅで複数の抵抗測定値をサンプル集合として採取して、前記サンプル集合全体における前記複数の抵抗測定値の変動を分析して、水の噴霧の後に乾燥するシナリオと前記プレート上の齧歯動物の存在とを区別することを含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２０１８年７月６日に出願された米国仮特許出願第６２／６９４，８０１号及び２０１９年６月２８日に出願された米国特許出願第１６／４５６，４５０号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、有害生物防除の分野に関連し、より詳細には、電子式齧歯動物捕獲器が水にさらされた場合に誤始動を防止するためのウォッシュダウンセンサ又は低抵抗検出回路、及びウォッシュダウンセンサを用いた電子式捕獲器を動作させる方法に関連する。
【背景技術】
【０００３】
米国特許第６，７３５，８９９号（「'８９９特許」）及び米国特許第７，２１９，４６６号（「'４６６特許」）で開示されているもののような電子式齧歯動物捕獲器は、検出素子に充分な抵抗が加えられるのに応答して作動されて検出機構の電圧をプルダウンさせる２つ以上の帯電したプレートとして具現化される抵抗センサを備える。これに応じて捕獲器は駆除サイクルを開始し、駆除サイクルでは発生器が帯電したプレートへ高電圧を印加して検出された齧歯動物を殺す。'８９９特許及び'４６６特許はともに本出願の譲受人に譲渡されており、これらの２つの特許の開示は、本明細書にその全体が記載されているかのように、参照により明示的に援用される。
【０００４】
しかし、商業施設などにおいて、冠水又は隣接領域が洗い流されてしまったことで、齧歯動物ではなく水がプレート上に存在する場合、水は低い抵抗を示し、これにより齧歯動物が存在すると誤って示してしまうことがある。'８９９特許及び'４６６特許におけるもののように電気ショックを生成して動作する電子式齧歯動物捕獲器の場合、こうした状況で捕獲器が高電圧駆除サイクルを始動させるのは、水の低い抵抗が高電圧発生器の出力回路に損害を与えることがあるので、得策ではない。
【０００５】
加えて、水の侵入による誤始動は、例えば捕獲器を含む領域が毎日洗い流される場合などにユーザにとって非常に迷惑となりうる。これは、捕獲器が、'８９９特許におけるもののように駆除サイクルの後に毎回手動で再装備（rearm）する必要がある場合には、誤始動により点検されるまでは捕獲器が機能しないままとなってしまうために、特に問題となりうる。自動的に再装備する捕獲器であっても、'４６６特許におけるもののように、不必要な起動を最小化して無駄な電力使用量を回避する必要がある。
【０００６】
さらに、浸水又は冠水を下回るレベルの水の存在を表す、プレート上への水の噴霧などの水分状態は、そのような噴霧によって一時的に湿らせた後に時間と共に乾燥する状態を作り出し、特に定期的に洗い流すスケジュールを組んでいる施設においてこれが周期的に繰り返し起こりうるという問題をもたらす。こうした湿らして乾燥する短い周期により、齧歯動物の存在と水の存在の判定が不正確になりうる。
【０００７】
それゆえ、抵抗検出型電子式齧歯動物捕獲器及び監視ステーションの内部に組み込まれ、捕獲器における湿らせる水の噴霧から冠水のような浸水までの水の浸入による誤始動を検出及び無視することができるウォッシュダウンセンサに対するニーズが存在する。
【発明の概要】
【０００８】
上記を鑑み、本発明は、水の低下した抵抗を検出するために電子式捕獲器の抵抗センサの入力インピーダンスを低減させるよう構成されている回路を備えるウォッシュダウンセンサを有する電子式齧歯動物捕獲器を対象とする。この回路は、'８９９特許におけるもののように少なくとも２つの帯電したプレートから構成されうる、捕獲器の抵抗センサと連動して動作する。抵抗センサは、デジタル信号処理の分野で既知であるように、高レベル信号と低レベル信号の間で変動し、検出される抵抗がない場合はロー（低）となる検出信号を提供する。捕獲器の電源及びプレートが接続されるマイクロプロセッサに加え、回路は、高インピーダンス負荷、低インピーダンス負荷、コンデンサ、及びスイッチング素子を含む。
【０００９】
最初は、スイッチング素子はオフにされていて、捕獲器はアクティブな待機モードになっている。プレート間で抵抗が検出されると、これはトリガーイベントと呼ばれるが、抵抗センサにより提供される検出信号がハイ（高）となる。高レベルの検出信号に応答して、マイクロプロセッサはスイッチング素子へ送信される低インピーダンスイネーブル信号をアクティブにする。イネーブル信号に応答してスイッチング素子が閉じられ、低インピーダンス負荷を介したグラウンドへの経路が提供されて、コンデンサが即座に放電する。検出された抵抗が、齧歯動物などにおけるように低インピーダンス負荷よりも大きい場合、齧歯動物での電圧降下は低インピーダンス負荷での電圧降下よりもずっと大きいので、検出信号はローに戻る。
【００１０】
しかし、検出信号がローに戻った原因として水の噴霧と齧歯動物の存在とを区別するために、本発明の好ましい実施形態に係るマイクロプロセッサは抵抗を経時的に測定する。特に、コンデンサは一旦放電されると、プレート上の抵抗を介して充電するのに遅延時間Ｔｄを要し、再充電されるまでの時間は抵抗にほぼ比例する。遅延時間として、測定された抵抗値は一定の時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅでサンプリングされ、抵抗値のサンプル集合ｙ０−ｙｎが生成される。サンプル集合ｙ０−ｙｎ全体において抵抗レベルで比較的直線的な減少又は比較的直線的な増加が示される場合、マイクロプロセッサは高レベル検出信号が水の噴霧又は乾燥によりもたらされたと解釈して、駆除サイクルを開始しない。
【００１１】
一方で、検出された抵抗を値のサンプル集合ｙ０−ｙｎを使って計算することで抵抗レベルが広く変動する非直線的な変動が示される場合、マイクロプロセッサは、ローに戻った検出信号が齧歯動物を示していると解釈し、その後に高電圧駆除サイクルを開始する。
【００１２】
値のサンプル集合全体における検出された抵抗の変動は、標準偏差の変動を使って算出される。好ましい実施形態によれば、標準偏差は値のサンプル集合の平均に対してではなく、サンプル集合の開始点及び終点を線の端点として使った直線近似（linear fit）に対して測定される。そしてこの値、Ｌｓｉｇｍａは生きた齧歯動物を使って実験的に導かれた数値である閾値と比較され、閾値を上回る値は生きた動物の存在を表す抵抗の非直線的な変動を示す。
【００１３】
遅延時間Ｔｄに基づいてプレート間の抵抗を測定する場合、捕獲器は、トリガーイベントが検出された場合、すなわち抵抗センサにより提供される検出信号がハイとなった場合にサンプリングを始める。そして、５から１０サンプルが一定の時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅで集められる。好ましくは、間隔はネズミに対して１００ミリ秒ごと、ラットに対して２５０ミリ秒ごとであり、Ｌｓｉｇｍａ値は５サンプルのブロックごとに計算される。１０サンプルの間隔で検出される抵抗のレベル及び線形性の特徴が齧歯動物と一致しない場合、捕獲器は齧歯動物は存在しないと判定し、アクティブな待機モードに入って次のトリガーイベントを待つ。
【００１４】
別のシナリオでは、抵抗センサは冠水と一致するプレート間に存在する水のレベルにより作動されうる。プレートが浸かった場合、周囲の水はウォッシュダウンセンサの低インピーダンス負荷と同じ又はそれより小さな抵抗を有する。その結果、低インピーダンス負荷での電圧降下は水での電圧降下より大きく、検出信号はハイのままとなり、これは齧歯動物ではなく水が存在すること、及び高電圧駆除サイクルが開始されるべきではないことをマイクロプロセッサに対して示す。
【００１５】
高インピーダンス負荷は齧歯動物の抵抗より大きく、プレート間に抵抗がない場合は、検出信号をローへ引き下げるように振る舞う。また、高インピーダンス負荷は放電経路も提供し、マイクロプロセッサをプレート上での静電放電から保護する。
【００１６】
また、本発明は抵抗センサ及びウォッシュダウンセンサを備える電子式齧歯動物捕獲器を動作させる方法も対象とし、この方法は、捕獲器をアクティブな待機モードで設置することと、抵抗センサによる抵抗の検出に応答してウォッシュダウンセンサを作動させることと、齧歯動物と一致する閾値レベルを抵抗が満足するかどうかを判定することと、を含む。抵抗が低すぎるため水の存在による可能性が高い場合、捕獲器は高電圧駆除サイクルを開始することなくアクティブな待機状態へ戻る。抵抗が閾値を満足する場合、ある期間にわたって複数の抵抗測定値がサンプル集合として採取され、分析されて、高電圧駆除サイクルが開始される前にサンプル集合全体における抵抗のレベル及び変動の特徴が齧歯動物の存在と一致するかどうかが判定される。齧歯動物と一致する抵抗レベル及び変動の特徴は、閾値を上回る、プレート上で動く動物により作られる広く不規則な変動を有するレベルである。
【００１７】
電子式齧歯動物捕獲器及び齧歯動物の存在に関して参照がなされてきたが、本発明は、電子式の、あるいはそうでなければ他の動物に関連して使用される捕獲器に適していることがある。
【００１８】
それゆえ、「齧歯動物」は特定の捕獲器の使用が意図されうる任意の動物を指すことを意図している。加えて、本発明は、駆除機構を備えない監視システムと連動してウォッシュダウンセンサが使用される用途、例えば唯一又は主要な目的が齧歯動物又は他の有害生物の存在を検出することだけである餌場などを含むことが意図される。
【００１９】
したがって、本発明の目的は、水の浸入と動物の存在とを区別して捕獲器の誤始動を防止するよう構成されている抵抗検出型電子式捕獲器にウォッシュダウンセンサを提供することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、水の低下した抵抗が検出されるように捕獲器の抵抗センサの入力インピーダンスを低くするために、切り替え可能な低インピーダンス負荷を含む、前述の目的に従う電子式捕獲器にウォッシュダウンセンサを提供することである。
【００２１】
本発明の更なる目的は、湿らせるが時間的には短い水の噴霧から冠水状態までの水の浸入により抵抗的に検出される動物捕獲器及び監視ステーションの誤始動を検出及び無視する方法を提供することである。
【００２２】
本発明のさらに別の目的は、水の低い抵抗と齧歯動物のもっと高い抵抗の区別が可能な抵抗センサを有する齧歯動物捕獲器を提供することである。
【００２３】
本発明のさらに別の目的は、抵抗センサが２つ以上のプレート若しくは電線、又は基板配線を含む、前述の目的に従う電子式齧歯動物捕獲器を提供することである。
【００２４】
本発明の更なる目的は、抵抗センサ及び抵抗センサの入力インピーダンスを低減する回路を含むウォッシュダウンセンサを備える動物捕獲器又は監視ステーションを提供することであり、この回路は電源、コンデンサ、高インピーダンス負荷、低インピーダンス負荷、スイッチング素子、及びマイクロプロセッサを含み、マイクロプロセッサは、抵抗センサからの検出信号を監視し、抵抗が抵抗センサにより検出された場合に低インピーダンスイネーブル信号を生成して、抵抗が水の浸入と一致するかどうかを判定して動物の誤検出に基づいた出力を回避する。
【００２５】
本発明の更なる目的は、ウォッシュダウンセンサを備える、前述の目的に従う動物捕獲器又は監視ステーションを提供することであり、この動物捕獲器又は監視ステーションにおいて、低インピーダンス信号によってプレート上の抵抗を介して充電するのに遅延時間Ｔｄを要し、再充電されるまでの時間が抵抗に略比例するコンデンサが放電し、マイクロプロセッサが好ましくはネズミに対して１００ミリ秒、ラットに対して２５０ミリ秒の一定の時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅでサンプル集合を採取することで抵抗を測定し、サンプル集合内のレベル及び変動の特徴を分析して、プレート上への水の噴霧の後に乾燥することと齧歯動物の存在とを区別する。
【００２６】
本発明の更なる目的は、様々な度合いの周囲水分に対して有害生物が実際に存在することをより正確に検出するために、水の低い抵抗と有害生物のもっと高い抵抗の区別が可能な抵抗センサを有する有害生物監視ステーションを提供することである。
【００２７】
本発明の別の目的は、齧歯動物監視／駆除機構を提供することであり、この機構は、電源及び抵抗センサを有するハウジング主部と、抵抗センサと結合され齧歯動物監視／駆除機構が水にさらされた場合に齧歯動物の誤検出を防止するよう構成されているウォッシュダウンセンサを備える。
【００２８】
本発明のさらに別の目的は、マイクロプロセッサと、高電圧駆除回路及びウォッシュダウンセンサと結合された抵抗センサとを備える電子式動物捕獲器を提供することであり、抵抗センサは抵抗を検出すると検出信号をマイクロプロセッサへ送り、マイクロプロセッサはウォッシュダウンセンサを作動させて、抵抗が齧歯動物の存在と一致する閾値を上回るかどうかを判定して駆除回路の作動を保証する、又は、抵抗が閾値を下回るかどうかを判定して水の存在を示し、その結果、駆除回路は作動されず、電子式齧歯動物捕獲器の誤始動が防止される。
【００２９】
本発明の更なる目的は、抵抗センサの一部としての一組のプレートと、コンデンサ、スイッチング素子、並びに高インピーダンス負荷及び低インピーダンス負荷を有するウォッシュダウンセンサとを備える電子式齧歯動物捕獲器を動作させる方法を提供することであり、この方法は、捕獲器をアクティブな待機モードで設置することと、抵抗センサによる抵抗の検出に応答してウォッシュダウンセンサを作動させることと、齧歯動物と一致する閾値レベルを抵抗が満足するかどうかを判定することと、抵抗が低すぎる場合、それゆえ水の存在による可能性が高い場合に、高電圧駆除サイクルを開始することなくアクティブな待機状態へ戻ることと、を含む。
【００３０】
本発明の更なる目的は、前述の目的に従う方法を提供することであり、この方法において、ウォッシュダウンセンサの作動によりコンデンサが放電し、コンデンサがプレート間で再充電するのに必要な遅延時間Ｔｄとして複数の抵抗サンプルが測定され、Ｔｓａｍｐｌｅの間隔で採取されたサンプルにおける抵抗の直線的な減少又は直線的増加は水の噴霧又は乾燥を示し、サンプル集合全体において抵抗レベルが広く変動する非直線的な変動は齧歯動物の存在を示す。
【００３１】
本発明の別の目的は、前述の２つの目的に従う方法を提供することであり、この方法において、検出された抵抗の変動は標準偏差の変動を使って算出され、標準偏差はサンプル集合の開始点及び終点を線の端点として使った直線近似に対して測定されて値、Ｌｓｉｇｍａが得られ、Ｌｓｉｇｍａは閾値と比較され、閾値を上回る値は生きた動物の存在と一致する抵抗レベルの非直線的な変動を示す。
【００３２】
本発明の別の目的は、前述の３つの目的に従う方法を提供することであり、この方法において、捕獲器はトリガーイベントが検出された場合にプレート間の抵抗のサンプリングを始め、一定の時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅ、好ましくはネズミに対して１００ミリ秒ごと、ラットに対して２５０ミリ秒ごとに５から１０サンプルを集め、Ｌｓｉｇｍａ値は５サンプルのブロックごとに計算され、サンプルブロック全体における抵抗のレベル及び線形性が齧歯動物が存在するかどうかの判定に使用される。
【００３３】
本発明のさらに別の目的は、前述の目的のうちの少なくとも一つに従う装置及び方法を提供することであり、電子式捕獲器又は監視ステーションは製造するのが安価で、動作に信頼性があって頑強である。
【００３４】
これらの目的は、以降で明らかになる他の目的及び利点と共に、以降でより詳しく説明され特許請求される構造及び動作の詳細の中に存在し、参照番号が本明細書の一部を成す添付の図面に付けられ、類似の数字はあらゆる場所で類似の要素を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】３つの駆除プレート構造を有する既知の電子式齧歯動物捕獲器を示す。
【図２】図１に示される電子式齧歯動物捕獲器の別の図である。
【図３】水の浸入による電子式齧歯動物捕獲器の誤始動を検出及び無視するためのウォッシュダウンセンサを有する、本発明に係る電子式齧歯動物捕獲器のブロック図である。
【図４】本発明に係る齧歯動物監視／駆除機構の中のウォッシュダウンセンサ用回路のブロック図である。
【図５】図４に示される回路の検出信号がハイ（高）となることで低インピーダンスイネーブル信号がアクティブとなり、遅延時間Ｔｄに基づいて抵抗の測定を開始して、齧歯動物の存在又は水の噴霧であると判定される図である。
【図５Ａ】図５に示されるものと同様の図であり、一定の時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅでサンプル集合として採取された抵抗測定値を示す。
【図６】水を噴霧し乾燥するシナリオの場合の図５の図に従って経時的に測定された抵抗のグラフである。
【図７】齧歯動物が存在するシナリオの場合の図５の図に従って経時的に測定された抵抗のグラフである。
【図８】サンプル点Ｙを特定して差分（delta）がＹｎ−Ｙ０に等しいとしてＬｓｉｇｍａ値を計算した、図７に示されるグラフに従って経時的に採取されたサンプルのグラフである。
【図９】図８の差分（delta）を使用するＬｓｉｇｍａ値の式である。
【図１０】浸水レベルの水が存在する場合に図４に示される回路の検出信号がハイとなり、ハイのままとなっている図である。
【図１１】ウォッシュダウンセンサが設けられた本発明に係る電子式齧歯動物捕獲器において、抵抗を検出し、水の存在による誤始動を防止する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本明細書に記載される実施形態は例証としてのみ開示されていることを理解されたい。本発明の範囲を以下の説明に記載される、又は図面に示される構造の詳細及び構成要素の配置に限定することは意図されていない。
【００３７】
また、少なくとも一つの好ましい実施形態の説明においては、明確にするため特定の用語が用いられる。それぞれの特定の用語は、同様に動作して同様の目的を達成するすべての技術的均等物を含むことを理解されたい。
【００３８】
'４６６特許に由来する、概して参照番号２００で指定される電子式齧歯動物捕獲器が図１及び２に示されている。図１及び２はウォッシュダウンセンサを示していないが、捕獲器２００は、本発明に係るウォッシュダウンセンサ５０を用いて図３に概略的に示されているように構成するのに適している。'８９９特許に示されるもののように２つのプレートだけを有する類似の捕獲器も、ウォッシュダウンセンサを用いて構成することができる。
【００３９】
捕獲器２００は、底壁３２を有するハウジング３０、直立側壁３４、張り出し部４４（オプション）、並びに、電子機器室３８及び電池カバー４０が設けられた屋根３６を備える。電子機器室３８の上面には、捕獲器の電子部品が作動されうる「オン」又は待機位置から「オフ」又はリセット位置へと切り替えるスイッチ２６やボタンがあり、また捕獲器の活動及び状態の視覚的表示を提供するＬＥＤ２８も備える。電池カバー４０は、電源１４（図３を参照）を含む領域を覆う。
【００４０】
捕獲器に電力を供給する電源１４は、１つ又は複数の電池、例えば２つの単３電池を含みうる。
【００４１】
あるいは、捕獲器は壁コンセントに電気的に接続されることがあり、又はそうでなければ電力供給されていることがある。電池として具現化される場合、電源１４は都合の良いことに電池カバー４０の下の電源領域に配置されうる。電池カバー４０は、期限切れの電池を交換するのに簡単に入れられるように、好ましくはスナップ嵌めされる。
【００４２】
電子式齧歯動物捕獲器２００は、概して参照番号１００により指定される再装備回路コンポーネントを用いて、図３に示されるように構成されうる。回路コンポーネント１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）１２により制御され、電源１４に電気的に接続される高電圧出力回路１０を含む。ＣＰＵ１２は、標準的な８ビットマイクロコントローラチップとして具現化することができて、高出力回路１０は標準的なフライバック回路とすることができる。
【００４３】
電線として具現化されうる第１電気的接続部材１６は、高電圧出力回路１０から電流を受け、また電気が第１駆除プレート１８へ供給できるように第１駆除プレート１８と接続している。やはり電線でありうる第２電気的接続部材２０は、高電圧出力回路１０を第２駆除プレート２２へ接続する。ウォッシュダウンセンサ５０は第２駆除プレート２２と結合されている。
【００４４】
第１駆除プレート１８及び第２駆除プレート２２は、回路を作動させるアクティブプレートである。示されている実施形態では、第３駆除プレート２４が第３電気的接続部材１７により第１プレート１８と結合され、回路が作動されると自動的に第１プレート１８の電圧レベルに達する。しかし、ウォッシュダウンセンサは効果的に動作するのに第３プレートの存在を必要としない。回路は、スイッチ２６により電源が入ってイネーブルされた状態となる。
【００４５】
'４６６特許で開示されているもののような捕獲器が示されているが、これは典型的なものに過ぎないことが理解される。本発明に係るウォッシュダウンセンサ５０は、当業者には理解されるように、任意の数の電子式捕獲器構造又は監視ステーションの中に組み込むことができて、３つの駆除プレートを有する捕獲器に限定することは意図されていない。それどころか、抵抗センサは任意の数のプレート、電線、基板配線、及び同種のものとすることができる。また、ウォッシュダウンセンサは高電圧駆除機構を備えない捕獲器、及び、どんな種類の駆除機構も備えず有害生物の存在を検出するようにのみ構成されている監視ステーションの中に組み込んでもよい。したがって、図４に示されるように、本発明は、概して参照番号１５０により指定される齧歯動物監視／駆除機構を対象とする。齧歯動物監視／駆除機構１５０は、電源１４を有するハウジング１５２、抵抗センサ１５４、及びウォッシュダウンセンサ５０を備える。ウォッシュダウンセンサ５０は抵抗センサ１５４と結合され、齧歯動物監視／駆除機構１５０が水にさらされた場合に齧歯動物の誤検出を防止するように構成される。
【００４６】
ウォッシュダウンセンサ５０用の回路が図４に示されている。この回路は齧歯動物監視／駆除機構の抵抗センサ１５４と連動して動作し、図４に示される電子式齧歯動物捕獲器の実施形態では、第１プレート１８及び第２プレート２２を含む。図４には示されていないが、第３プレート２０も存在することがあるが、第３プレート２０は本明細書に記載されるウォッシュダウンセンサの動作を変更しない。
【００４７】
抵抗センサ１５４は、高レベル信号と低レベル信号の間で変動し、検出される抵抗がない場合はロー（低）となる検出信号５２を提供する。また、図４に示される実施形態では、回路は好ましくは同じ電源１４及びマイクロプロセッサ１２を使用し、マイクロプロセッサ１２には捕獲器の電子機器の中にすでに存在するプレートが接続される。あるいは、別のマイクロプロセッサを用いることもできるが、これは好ましくない。
【００４８】
ウォッシュダウンセンサ５０の回路は、高インピーダンス負荷５４、低インピーダンス負荷５６、コンデンサ５５、及びスイッチング素子５８を含む。高インピーダンス負荷５４は、図４に示されるように回路における追加の抵抗器とすることができる、又は、マイクロプロセッサそのものの特性インピーダンスで表すことができる。スイッチング素子５８は、ＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、又は同種のもので具現化することができる。低インピーダンス負荷５６は暗黙の抵抗器でありえて、示されるように、スイッチング素子を介してグラウンドと結合される。あるいは、低インピーダンス負荷はマイクロプロセッサのピンに直接組み込まれる内部プルダウン抵抗器として具現化することができて、その場合、スイッチング素子はマイクロプロセッサそのものの内部に配置されうる。
【００４９】
抵抗がプレート間で検出された場合、検出信号５２がローからハイになる。これに応答して、マイクロプロセッサ１２は低インピーダンスイネーブル信号６０をアクティブにし、この信号はスイッチング素子５８へ送信されてスイッチング素子を閉じさせ、低インピーダンス負荷５６を介したグラウンドへの経路が提供されてコンデンサ５５が即座に放電する。検出された抵抗が、齧歯動物などにおけるように低インピーダンス負荷よりも大きい場合、齧歯動物での電圧降下が低インピーダンス負荷での電圧降下よりもずっと大きいので、検出信号はローに戻る。
【００５０】
したがって、動作中に抵抗が検出された場合、齧歯動物による抵抗センサの作動によって検出信号はハイとなり、その後ウォッシュダウンセンサが作動し、齧歯動物は低インピーダンス負荷５６よりも高い抵抗を有し、低インピーダンス負荷での電圧降下は齧歯動物での電圧降下よりも低いため、検出信号は図５に示されるようにローに戻る。
【００５１】
しかし、検出信号がローに戻った原因として水の噴霧と齧歯動物の存在とを区別するために、本発明の好ましい実施形態に係るマイクロプロセッサは、図５Ａに示されるように抵抗を経時的に測定する。特に、コンデンサは一旦放電されると、プレート上の抵抗を介して充電するのに遅延時間Ｔｄを要し、再充電されるまでの時間は抵抗にほぼ比例する。一定の時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅで値のサンプル集合を採取して測定された、検出された抵抗が図６に示される抵抗測定値のサンプル集合ｙ０−ｙｎ全体において比較的直線的な減少又は比較的直線的な増加を示す場合、マイクロプロセッサは、高レベル信号を水の噴霧の後に乾燥させたことで引き起こされたと解釈して、駆除サイクルを開始しない。
【００５２】
一方で、値のサンプル集合全体における検出された抵抗の測定値が、図７に示されるように、抵抗レベルが広く変動する非直線的な変動を示す場合、そのような広い変動はプレート上の齧歯動物の動きと一致する。具体的には、動物が動き回ると、皮膚表面が多かれ少なかれプレートと接触し、これにより広く変動する、非常に非直線的な抵抗変動がもたらされる。この場合、マイクロプロセッサは、検出信号がローへ戻ったことをプレート１８、２２上に齧歯動物がいることを示すと解釈する。齧歯動物監視／駆除機構１５０が電子式齧歯動物捕獲器として具現化される場合、捕獲器は高電圧駆除サイクルを開始する。
【００５３】
値のサンプル集合全体において測定された検出抵抗の変動は、標準偏差の変動を使って算出される。好ましい実施形態によれば、標準偏差は値のサンプル集合の平均に対してではなく、図８に示されるサンプル集合の開始点Ｙ０及び終点Ｙｎを線の端点として使った直線近似に対して測定される。差分（delta）である（Ｙｎ−Ｙ０）の値を使って、値Ｌｓｉｇｍａが図９に示される式に従って算出される。そしてＬｓｉｇｍａの値が生きた齧歯動物でテストされた抵抗に基づいて導かれた数値である閾値と比較され、閾値を上回る値は生きた動物の存在を表す。
【００５４】
抵抗値のサンプル集合ｙ０−ｙｎ全体においてプレート間の抵抗を測定する場合、捕獲器は、トリガーイベントが検出された場合、すなわち、抵抗センサにより提供される検出信号がハイとなる、又は適切な抵抗が第３プレートと電源の間で検出された場合に、抵抗測定サンプルの採取を始める。そして、５から１０サンプルが一定の時間間隔Ｔｓａｍｐｌｅで集められ、Ｌｓｉｇｍａ値は５サンプルのブロックごとに計算される。好ましい実施形態によれば、間隔はネズミに対して１００ミリ秒ごと、ラットに対して２５０ミリ秒ごとである。１０サンプルの間隔で採取された抵抗測定値のレベル及び線形性が齧歯動物と一致しない場合、捕獲器は齧歯動物は存在しないと判定し、アクティブな待機モードに入って次のトリガーイベントを待つ。
【００５５】
図１０は、浸水レベルの水がプレート間に存在することで抵抗センサが作動された場合に起こる信号応答を示す。プレートの浸漬により検出信号がハイとなり、水がウォッシュダウンセンサの低インピーダンス負荷と同じ、又はより低い抵抗を有するので水での電圧降下が低インピーダンス負荷での電圧降下よりも小さくなるために、ウォッシュダウンセンサが作動された後にハイのままとなる。検出信号がハイのままであることは、マイクロプロセッサに対して齧歯動物ではなく水が存在すること、及び高電圧駆除サイクルは開始すべきではないことを示す。
【００５６】
また、本発明は、抵抗センサ及び、検出された抵抗が齧歯動物と一致する、又は水の存在のためであるかを判定するように構成されている回路を含むウォッシュダウンセンサを有する齧歯動物捕獲器又は監視ステーションを動作させる方法も対象とする。
【００５７】
図１１に集約されているように、'４６６特許に記載され、図１及び２で典型的に示されているもののような電子式齧歯動物捕獲器に関連して、この方法は、アクティブな待機モードで捕獲器を設置するステップ３００を含む。
【００５８】
ステップ３０２で抵抗が抵抗センサにより検出された場合、ステップ３０４でウォッシュダウンセンサが作動される。そして、捕獲器がウォッシュダウンセンサを有効にした状態で、ステップ３０６で検出信号がローに戻ったかどうかを判定する。戻っていない場合は、捕獲器は冠水していると判定され、捕獲器は駆除サイクルを開始せずにステップ３００のアクティブな待機モードへ戻る。
【００５９】
ステップ３０６で検出信号がローに戻った場合、捕獲器はステップ３０８で遅延時間Ｔｄを測定して、ステップ３１０で抵抗が齧歯動物と一致する閾値レベルを満足するか判定する。抵抗が閾値を下回る場合、捕獲器は高電圧駆除サイクルを開始せずにステップ３００のアクティブな待機状態へ戻る。しかし、ステップ３１０で抵抗が齧歯動物と一致する閾値レベルを満足する場合、捕獲器はステップ３１２で、齧歯動物の存在とプレート上への水の噴霧の後に乾燥させた可能性の区別を最も正確に行うために、最小サンプル数が集められたかどうかを判定する。ステップ３１２で最小サンプル数が集められていない場合、捕獲器はステップ３１４で、検出信号がローのままでステップ３１０で抵抗が閾値レベルを満足し続けている状態で、最小サンプル数が集められるまで追加のサンプルを集める。
【００６０】
ステップ３１２で最小サンプル数が得られると、捕獲器はステップ３１６でＬｓｉｇｍａを計算して、ステップ３１８でサンプルの平均でＬｓｉｇｍａを割ったものが閾値より大きいかどうかを判定する。閾値より大きくない場合、そしてステップ３２０で最大サンプル数を上回っている場合は、捕獲器はステップ３００のアクティブな待機状態へ戻る。ステップ３１８でサンプルの平均でＬｓｉｇｍａを割ったものが閾値より大きくない場合、そしてステップ３２０で最大サンプル数を上回っていない場合は、捕獲器はステップ３１４で追加のサンプルを集めて、検出信号及び抵抗レベルの分析を続ける。
【００６１】
そして、ステップ３１８でサンプルの平均でＬｓｉｇｍａを割ったものが閾値より大きい場合、捕獲器は、齧歯動物が存在することを明確に示す抵抗の非直線的な変動をサンプルが示していると判断し、ステップ３２２で駆除サイクルを作動させる。駆除サイクルの後で、捕獲器は'４６６特許で開示されるように再装備するステップを経て、点検を待つ、又は本発明に係るウォッシュダウンセンサが実装される特定の捕獲器構成に対して適切でありうる他の行動を取る。
【００６２】
この方法はさらに、抵抗センサ及びウォッシュダウンセンサを備え、本明細書で説明されてきた任意の種類の齧歯動物の監視機構及び／又は駆除機構と共に用いることが意図されている。
【００６３】
前述の説明及び図面は本発明の原理の例証に過ぎないと考えられるべきである。本発明は、様々な形状及び大きさで構成することができて、好ましい実施形態の寸法により限定されることはない。本発明の数多くの応用が当業者には容易に想到されるであろう。
【００６４】
それゆえ、本発明を開示された特定の例、又は示され説明された構造及び動作そのものに限定することは望まれていない。むしろ、本発明の範囲に含まれるすべての適切な変更及び均等物を用いることができる。
【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５Ａ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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