害獣対策装置の間欠動作

query_builder 2021/03/19
技術的なことについて
害獣対策装置



弊社で採用している害獣検知方式は下記に示す3方式です。

1.赤外線方式

2.超音波方式

3.マイクロ波方式

各方式害獣検知モジュールの特性について下表に示します。

検知方式/検知特性

検知距離

検知幅

使用温度

消費電流

赤外線方式

最大30m

前方±80度以上

20~+40°

1mA以下

超音波方式

最大15m

前方±10度以上

20~+40°

5A以下

マイクロ波方式

レーダータイプ

最大40m

前方±7

40~+70°

20A以上

対向遮断タイプ

最大70m

前方±7

40~+70°

25A以上

              表1.害獣検知方式

検知特性は表1に示すようにどちらの方式も一長一短あります。

検知方式別に見ると

1.赤外線方式は野生動物の体温と気温の関係がある値以上では検知が成立しないことによる温度特性に難があります。

2.超音波方式は応答速度が音速(343m/s)の為、野生動物による反射の時間が大きくなり長距離の野生動物を捉えるための応答時間に難があります。

3.マイクロ波方式は高周波の増幅に大きな電流が必要で消費電流に難があります。

通常バッテリー機器の場合、装置の省電力運用が求められますが、その場合問題となるのが

常時動作・監視を続ける害獣検知系モジュールの消費電流です。

赤外線方式は、熱源の振る舞いを監視するパッシブな検知方式なので、低消費電流のAMPを用意すれば、消費電流の低減は比較的容易です。

他方、他の2方式はいわゆるレーダータイプで空間に高周波を輻射してその反射波を監視する為、発振と高周波増幅で消費電流が増加します。

またマイクロ波方式の対向遮断タイプは、更に周波数のシンセ化やPLL化が必要なため

更なる消費電流の増加となります。

表1によると消費電流はマイクロ波<超音波<赤外線の順となります。

消費電流の低減に対する対処法の仕方として一般的なものが、間欠動作です。長距離の検知性能に優れるマイクロ波を使用すると時は、間欠動作で時分割運用を行います。

                       

図1に示す間欠動作時の平均電流は、概略 常時動作電流のTon/(Ton+Toff)です。

 検知装置であるので、

1.検知動作に必要なTonの決定

2.間欠電流を低減するためのToffの決定

等がシステム的に決められます。

特にTonは、検知装置の時間応答・温度特性等により左右されるので深い検討が求められます。

弊社のマイクロ波検知方式では、害獣検知安定動作の為にAGC動作を使用しているため、応答時間200msec以上のTon、電流低減率30%以上のToffとして間欠動作を行っております。




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