(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧送電鉄塔等の構造物に用いる鳥害防止装置であって、レーザ光源から照射されるレーザ光を集光して平行ビームとする集光手段と、集光手段から投入されるレーザ光をモータにより往復回動する振動ミラーで反射して照射する往復回動機構を備えた水平走査手段と、水平走査手段からの反射光を反射して照射する往復回動機構を備えた第２水平走査手段を備えたことを特徴とする鳥害防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高圧送電鉄塔等の構築物への鳥類の飛来や巣作りを防止する鳥害防止装置に関し、さらに詳しくはレーザビームを用いた鳥害防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、鳥類の異常繁殖により、送電線鉄塔やパラボナアンテナ鉄塔等にカラスや鳩が巣作りをしたり、電線間にカラス等が入り込んで短絡事項を発生するケースが増加してきており、高圧送電線路の送電故障件数のうち、鳥害による故障件数は１０％を超えるまでになっている。かかる故障は送電線への鳥の接触、巣作りのために運んだ鉄線の接触による高圧電線の短絡によるものが殆どであり、事前の予測がつかないことから発生時の影響が大きくなることが多い。
【０００３】
近年のように、電子機器が普及した高度情報化社会においては、一瞬の停電や電圧降下も許されず、そのため下記<1>〜<4>に示すような各種の鳥害防止対策が実施されている。
<1>  反射テープや模型カラスをおいて脅す視覚方式
<2>  針山をおいて止まりにくくしたり、ロープを垂らし体に触れさせる触覚 方式
<3>  嫌いな音を発する聴覚方式
<4>  営巣場所を送電線路から離す誘導方式
しかし、上述したような方式による鳥害防止装置は、いずれも痛みを伴わないため、学習能力や慣れによって効果が時間とともに薄れ、防除効果が持続しないという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した学習能力や慣れによる鳥類の防除効果が減少するという課題を解決しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の鳥害防止装置は、高エネルギーのレーザ光をレンズにより所定範囲の平行なビームにし、平行なビームを振動ミラーに投入して扇状に振らせて鳥類に照射するものである。
本発明の鳥害防止装置によれば、レーザビームを高圧送電鉄塔等の構造部材に沿って扇状に振らして照射することにより、構造物に飛来したり、また止まっている鳥類にレーザ光が照射されるので、鳥体表面の照射部位の温度が上昇し、火傷を生じるので、再飛来を防止できる。
【０００６】
また、従来の威嚇音や鳥類の視覚を利用した刺激方法では、学習による慣れにより防除効果の持続性がないという問題があったが、本発明では学習による慣れは生じにくく、持続的な防除効果が期待できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、高圧送電鉄塔等の構造物に用いる鳥害防止装置であって、レーザ光源から照射されるレーザ光を集光して平行ビームとする集光手段と、集光手段から投入されるレーザ光を反射して照射する往復回動機構を備えた水平走査手段を備えたことを特徴とするものであり、レーザ光を鳥類に照射することにより、鳥類の照射部位の表面温度を上昇し、火傷による肉体的苦痛を与えるので、従来の威嚇音や視覚を利用した鳥害防止装置において問題とされていた学習による効果の低下が生せず、持続的に防除できるという作用を有する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、水平走査手段からの反射光を往復回動機構を備えた第２水平走査手段により反射して鳥類に照射することを特徴とするものであり、鉄塔の腕金部分に止まっている鳥類に対してもレーザ光を偏光して照射できる作用を有する。
請求項３に記載の発明は、水平走査手段はモータにより往復回動する振動ミラーであることを特徴とするものであり、振動ミラーによりレーザ光を扇状に振って照射することにより広範囲に鳥類を走査し防除することができる作用を有する。
【０００９】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の鳥害防止装置の概要図である。
図において、６はＹＡＧレーザ、ＣＯ2 レーザ、半導体レーザ等のレーザ光源、７はレーザ光源６から照射されるレーザ光線をφ１〜５ｍｍ前後の拡散の少い集光した平行ビーム８とするビームエキスパンダー、９は揺動モータ、１０は揺動モータ９によって左右に往復回動する振動ミラーである。本発明に用いられる鳥害防止装置によれば、レーザ光源６から照射されるレーザ光線は、ビームエキスパンダー７によってφ１〜５ｍｍ前後の集光した平行ビーム８となって振動ミラー１０に投入され、その反射光は振動ミラー１０の左右の回動により振動ミラー１０を中心に扇状に振られて照射される。
【００１０】
図２は本発明の鳥害防止装置２を送電鉄塔１の下部に設けた状態を示す正面図である。鳥害防止装置２から照射される平行ビームは扇状１３に振られて鳥類の止まっている腕金である構造部材３，４，５に向けて上方向に照射される。
図３は図２の高圧送電鉄塔１の側面図である。構造部材３，４，５のいずれかに鳥類が止まり、体の一部が構造部材外に出るとレーザ光の平行ビームが鳥類の体を横切り、レーザ光が照射さる鳥類の部位の表面温度を上昇し、火傷による肉体的苦痛を与える。
（実施の形態２）
図６は高圧送電鉄塔１を上から見た平面図である。この形状の鉄塔１において、構造部材１１，１２に鳥類が止まるようであれば、レーザ光も構造部材１１，１２に沿って３次元走査する構成とする必要がある。
【００１１】
図４は３次元走査を実現する本発明の鳥害防止装置の概要図である。図において、レーザ光源６、ビームエキスパンダー７、平行ビーム８、振動モータ９、振動ミラー１０は実施例１と同一であり説明を省略する。図において、１９は第２揺動モータ、２０は左右に扇状１３に振られたレーザ光が投入される第２振動ミラーである。
【００１２】
本実施の形態においては、ビームエキスパンダー７で集光されたレーザ光線８は、振動ミラー１０によって反射され、その反射光は振動ミラー２０によって再反射されて、扇状に振られて図５（ａ）に示すように腕金１２に沿って照射される。また、振動ミラー２０の反射方向を逆転すれば、図５（ｂ）に示すように腕金１１に沿って照射される。
【００１３】
このように、レーザ光源６からでたレーザ光線をビームエキスパンダー７によって、φ１〜５ｍｍ前後の拡散の少ない平行ビーム８とし、揺動モータ９によって回動する振動ミラー１０に投入され扇状に振られる。左右に振られたレーザ光は揺動モータ１９によって回動する振動ミラー２０に投入され、１１，１２を照射する。この時、１１，１２の照射は前述した通り振動ミラー２０の反射方向を切換ることによって行われる。また、揺動モータ９と揺動モータ１９のタイミングを調整することにより構造部材１１，３，１２に沿ったビーム照射が可能となる。
（実施の形態３）
高圧送電鉄塔１の両側の構造部材に鳥類が止まるのを防止するには鳥害防止装置２を２台必要とする。図７にはレーザ光源を１つにした例を示す。鉄塔１の中心部分に設けられたレーザ光源６からでたレーザ光線はビームエキスパンダー７によって、φ１〜５ｍｍ前後の拡散の少ない平行ビーム８となり、ミラー３５に投入される。ミラー３５で反射した平行ビーム８は向きを変え平行ビーム２８となり鳥害防止装置２に入光し、図９に示す揺動モータ２９により左右に往復回動する振動ミラー３０により扇状に振られ照射される。構造部材３，４，５に沿った走査が完了すると、ミラー３５は反転し平行ビーム２８′となって鳥害防止装置２′に入光し扇状に振られ照射される。このような動作を繰り返すことにより高圧送電鉄塔の２面の防除が可能となる。
【００１４】
図１０は鳥害防止装置２を構造部材３，４，５に水平に設置した例である。このようにレーザ光を水平に走査しても鳥類の飛来を防除することができる。
次に、レーザ光に対する鳥の忌避反応について説明する。忌避反応を確認するための下記の試験を行った。
〔基礎試験〕
【００１５】
【試験方法】
−固定方法−
・ビーム径が小さいために照射中にわずかでもカラスが動くと、体内に埋め込む熱電対センサ部が照射部分から外れることが予想されるため、カラスに筋肉弛緩剤（セラクタール）を投与し、固定台にゴムバンドで固定した。
【００１６】
−温度測定方法−
下記の<1>〜<9>項目を、胸部・脚部について各出力（２．０Ｗ，１．７Ｗ，１．５Ｗ，１．０Ｗおよび０．５Ｗ）を繰り返した。
<1>  レーザ出射口から１ｍの位置にカラスを固定した。
<2>  固定したカラスにＹＡＧレーザと同一光軸上にＨｅ／Ｎｅレーザでマーキ ングした。
<3>  マーキングした部位の筋肉に熱電対のセンサ部を挿入した。
<4>  熱電対が外れないように、ガムテープで体表に固定した。
<5>  熱電対の端子をＸ−Ｙレコーダに接続した。レンジはＸ軸で０．２ｃｍ／ ｓｅｃ、Ｙ軸では０．２ｍＶ／ｃｍとした。０．２ｍＶは３．３８℃に相 当する。ただし、温度上昇が大きい場合、Ｙ軸のレンジを随時変更した。
<6>  ＹＡＧレーザがカラスに照射されないように遮蔽板で遮蔽し、電源を入れ 、出力を調整した。
<7>  ＹＡＧレーザの電源スイッチを切り、遮蔽板を外した。
<8>  Ｘ−Ｙレコーダの動作開始５秒後、ＹＡＧレーザを照射した。
<9>  最高温度到達後、レーザ照射を停止した。
【００１７】
【結果】
図１１は、胸部・脚部それぞれの最高到達温度およびその温度に到達した時間について示したものである。胸部・脚部ともに出力が高くなるに従い、最高到達温度（棒グラフ）が高くなるという相関関係が認められた。このとき脚部は胸部に比べ、温度の上昇傾向が大きく、胸部では０．５Ｗから２．０Ｗまで出力を変化させると４８．２℃から８５．２℃に上昇したのに対して、脚部では同じく出力を変化させると、７２．３℃から２７３．０℃まで上昇した。また、両者の間ではすべての出力において脚部が胸部の上昇温度より高くなった。
【００１８】
一方、最高温度に到達するまでの時間（折れ線グラフ）は、胸部で出力が高くなるにつれて短くなる傾向が認められたが、脚部では２．０Ｗで短くなった傾向を除いては出力にかかわらず到達時間はほぼ一定であった。また、すべての出力において最高温度に到達するまでの時間は、脚部が胸部より短かった。
また、体温（４２．９７±１．６０℃）から１０℃上昇するまでの時間を図１２に示す。すべての出力において脚部の温度上昇が胸部より速いことが認められた。このグラフから１０秒間で１０℃上昇させるための出力を求めると、胸部で１．８３Ｗ、脚部では０．７２Ｗであり、速く温度上昇させるためには脚部への照射が有効である。
〔忌避反応試験〕
【００１９】
【試験方法】
下記の項目を各出力（２．０Ｗ，１．７Ｗ，１．５Ｗ，１．０Ｗおよび０．５Ｗ）について繰り返した。
<1>  観察カゴにカラスを１羽入れた。
<2>  レーザ照射口から１ｍ離した位置に観察カゴの側面を合わせた。
<3>  ＹＡＧレーザがカラスに照射されないように遮蔽板で遮蔽し、電源を入れ 、出力を調整した。
<4>  ＹＡＧレーザの電源スイッチを切り、遮蔽板を外した。
<5>  ビデオカメラを作動（録画）させ、ＹＧＡレーザおよびマーキング用Ｈｅ −Ｎｅレーザを照射した。このとき、事前にＨｅ−Ｎｅレーザに対して忌 避反応を示さないことを十分に確認した。
<6>  ＹＡＧレーザの照射方向を固定し、脚部または胸部に照射した。
<7>  「飛び上がる」、「照射された足を持ち上げる」行動を忌避反応とみなし た。
<8>  電源容量関係から１回の照射は６０秒までとした。
<9>  １回忌避反応を示したカラスはカゴの中でレーザが照射されない位置に退 避してしまうために、各出力を１回（６０秒）ずつ１２羽のカラスに照射 した。
<10>  録画画像を用いてＨｅ−Ｎｅレーザのマーキング位置からＹＡＧレーザ照射部位を解析し、カラスにレーザが照射されてから忌避反応を示すまでの時間および忌避反応を示した頻度について解析した。
<11>  解析時、照射部位は胸部、脚部およびその他とし、その他は６０秒以内に照射されたものの忌避反応を示さなかったもの、照射できなかったものとした。
【００２０】
【結果】
忌避反応を示した頻度について図１３に示す。１．７Ｗですべての照射において、２．０Ｗでは１回を除いた照射においてカラスは忌避反応を示した。１．５Ｗ以下の出力では忌避反応を示す頻度が減少し、照射回数全体の１／３以下になった。
【００２１】
１．７Ｗおよび２．０Ｗでは脚部が胸部に比べて忌避反応を示すまでに要した時間が短く、これは基礎試験と同様の結果である。
図１４から脚部の１．０Ｗから１．７Ｗに出力が高くなるに従い、カラスが忌避反応を示すまでの時間が６．０秒から１．８秒へ短くなっているが、１．７Ｗから２．０Ｗの間では１．８秒で横這いになっている。脚部において忌避反応を示すまでに１．８秒程度の時間を要すると考えられる。一方、胸部では０．５Ｗから１．７Ｗ，２．０Ｗに出力が高くなるに従い、１７秒、６秒、３．１秒と短くなっている。
【００２２】
さらに、図１４のグラフから２．２Ｗ以上の出力で、胸部・脚部とも同じ時間においてカラスが忌避反応を示すことが示唆される。
以上の結果に示されているように、レーザはカラス等の鳥類に対して忌避効果を有している。このことはカラスがレーザ照射で「飛び上がる」カラスの行動からも容易に判断できる。
【００２３】
レーザの出力については、鉄塔における防除を考慮したとき、飛来したカラスをより短時間に照射部位の温度を上昇させる必要があり、例えば
１．８秒以内に胸部・脚部ともに１０℃上昇させるためには、ＹＡＧレーザで２．２Ｗ以上の出力が必要である。また、脚部のみに着目した場合では１．７Ｗ以上の出力で有効である。
【００２４】
上記のように、本発明において使用する装置は、すでに市販されている能力のもので十分であり、鳥害防止装置への応用が可能である。
【００２５】
【発明の効果】
従来の鳥獣害防除方法として採用されている方法は、採用当初有効であっても、その対象鳥類の学習による慣れによって効かなくなり、効果の持続性がないという問題がある。とくに、目玉模様や忌避音など、動物の視覚や聴覚などを利用した刺激方法では、最終的に学習され、持続効果が消失する。
【００２６】
本発明によると、レーザ光は、加害鳥類に対して肉体的な苦痛を与えるため、学習による慣れは生じにくく、持続的な防除効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鳥害防止装置の概要図である。
【図２】本発明の鳥害防止装置を設置した送電鉄塔の正面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】本発明の他の鳥害防止装置の概要図である。
【図５】（ａ）（ｂ）はレーザ光線の動作線図である。
【図６】本発明の鳥害防止装置を設置した送電鉄塔の平面図である。
【図７】本発明の鳥害防止装置を設置した送電鉄塔の側面図である。
【図８】レーザ光線の動作線図である。
【図９】本発明の他の鳥害防止装置の概要図である。
【図１０】本発明の鳥害防止装置を設置した送電鉄塔の側面図である。
【図１１】レーザ照射部位における最高温度到達温度と時間を示す図である。
【図１２】体温から１０℃上昇するまでの時間を示す図である。
【図１３】カラスの忌避反応を示す図である。
【図１４】カラスが忌避反応を示すまでの時間を示す図である。
【符号の説明】
１  鉄塔
２  鳥害防止装置
３，４，５，１１，１２  構造部材
６  レーザ光源
７  ビームエキスパンダー
８，２８  平行ビーム
９，１９，２９  揺動モータ
１０，２０，３０，３５  振動ミラー
１３  扇状振れ範囲
１４  鳥類
【図１】
0003756320.tif 000002
【図２】
0003756320.tif 000003
【図３】
0003756320.tif 000004
【図４】
0003756320.tif 000005
【図５】
0003756320.tif 000006
【図６】
0003756320.tif 000007
【図７】
0003756320.tif 000008
【図８】
0003756320.tif 000009
【図９】
0003756320.tif 000010
【図１０】
0003756320.tif 000011
【図１１】
0003756320.tif 000012
【図１２】
0003756320.tif 000013
【図１３】
0003756320.tif 000014
【図１４】
0003756320.tif 000015