確実に猿や猪を感電させることができる節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置
【課題】待機衝撃電流として消費される電力の無駄を無くすことができ、確実に猪や猿を感電させることができる電気柵用衝撃高圧発生装置を提供する。
【解決手段】待機中は電気柵の導電部１に直流低電圧を印加して「電気柵の導電部１の対地電圧が急に下がったこと」を検出する回路６と、対地電圧の急減が検出されたらそれを一定時間記憶保持する回路７を設ける。猪や猿２が導電部１に触れて対地電圧の急減が検出されたら、一定時間だけ電気柵の導電部１から対地電圧の急減を検出する回路６を絶縁し、且つその検出信号によって衝撃高圧を発生させるためのトリガー信号を作る回路に用いられているＰＵＴ（プログラマブルユニジャンクショントランジスター）のような半導体のスイッチング素子を非導通状態から導通状態に変化させて、対地電圧の急減とほぼ同時に電気柵の導電部１に衝撃高圧を印加する。
【解決手段】待機中は電気柵の導電部１に直流低電圧を印加して「電気柵の導電部１の対地電圧が急に下がったこと」を検出する回路６と、対地電圧の急減が検出されたらそれを一定時間記憶保持する回路７を設ける。猪や猿２が導電部１に触れて対地電圧の急減が検出されたら、一定時間だけ電気柵の導電部１から対地電圧の急減を検出する回路６を絶縁し、且つその検出信号によって衝撃高圧を発生させるためのトリガー信号を作る回路に用いられているＰＵＴ（プログラマブルユニジャンクショントランジスター）のような半導体のスイッチング素子を非導通状態から導通状態に変化させて、対地電圧の急減とほぼ同時に電気柵の導電部１に衝撃高圧を印加する。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、猪や猿の侵入を防止する電気柵の導電部に猪や猿が接触した時だけ、一定時間電気柵の導電部に衝撃高圧を印加することによって、待機衝撃電流として消費される電力の無駄を無くすことができ、且つ猿や猪が電気柵の導電部に接触したらほぼ同時に導電部に衝撃高圧を印加して、確実に猿や猪を感電させることができる節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年山間地域の田畑において猪や猿の侵入による被害が多発しているため、田畑の作物の周囲に電気柵を設置することが行なわれている。電気柵とは田畑の周囲に導電性の電線や網を設置しその導電部に衝撃高圧を印加して、侵入しようとする猿や猪を感電させることによって撃退するものである。
【０００３】
しかしながら上記の電気柵において、一日のうち猿や猪が出没する時間は極めて短いのに、猪や猿はいつ出没するかわからないのでいつも衝撃高圧を印加していなければならない。そのために従来の電気柵ではかなりの無駄な電力を消費していることになる。
【０００４】
更に従来の電気柵においては、人体への安全上の配慮から導電部に印加する高電圧は連続ではなく断続的に印加される。そのために猿などの運動能力に優れた動物は、非通電時のうちに電気柵を乗り越えてしまう恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明が解決しようとする最初の課題は、待機衝撃電流として消費される電力の無駄を無くすことができる節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置を提供することにある。
【０００６】
更に本発明が解決しようとするもう１つの課題は、猿や猪が電気柵の導電部に接触したらほぼ同時に導電部に衝撃高圧を印加して、確実に猪や猿を感電させることができる電気柵用衝撃高圧発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために本発明では、まず図１に示すように待機中は電気柵の導電部１に直流低電圧を印加して導電部１の対地電圧を測定しておき、電気柵の導電部１に猪や猿２が接触したことによりその対地電圧が急激に下がることを検出することとした。しかしこの直流低電圧による電流が常時は稼動していない衝撃高圧発生回路３に回り込んで流れると電気柵の導電部１の対地電圧を測定できなくなるので、電流の回り込みを防止するダイオード４を、衝撃高圧出力端子を兼ねる電気柵の導電部１の対地電圧測定端子５と衝撃高圧発生回路３の間に設けた。
【０００８】
次にこの対地電圧急減検出回路６で電気柵の導電部１の対地電圧の急減が検出されたら、それを一定時間記憶保持する回路７を設けた。そして対地電圧急減検出後一定時間だけ高圧真空リレーの切替接点８を切り替えることによって対地電圧急減検出回路６を電気柵の導電部１から絶縁し、且つ対地電圧急減検出回路６への入力電圧がゼロになるようにした。
【０００９】
同時に対地電圧急減検出後一定時間だけ衝撃高圧発生回路３に組み込んだリレーのａ接点９を閉じることによって、衝撃高圧を発生させるためのトリガー信号を作る回路に用いられているＰＵＴ（プログラマブル ユニジャンクション トランジスター）のような半導体のスイッチング素子を非導通状態から導通状態に変化させて、（通常はスイッチ３６が閉じているので）対地電圧の急減とほぼ同時に電気柵の導電部１に衝撃高圧を印加するようにした。そしてリレーのａ接点９が閉じている間は、電気柵の導電部１に断続的に衝撃高圧を印加し続けるようにした。
【００１０】
電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加されている間は、電気柵の導電部１から対地電圧急減検出回路６を絶縁しなければならないので、衝撃高圧出力端子を兼ねる電気柵の導電部１の対地電圧測定端子５と対地電圧急減検出回路６の間に高圧真空リレーの切替接点８を設けた。高圧真空リレーとは、リレーの接点を真空バルブの中に収納して、接点間に衝撃高圧が印加されても真空により接点間の絶縁を保持できるリレーである。
【００１１】
このような構成とすることにより、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触しない時は衝撃高圧発生回路３を作動させず、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触して電気柵の導電部１の対地電圧の急減が検出された時だけ、一定時間衝撃高圧発生回路３を作動させることができるので衝撃高圧発生回路３の消費する電力は著しく減少する。また猪や猿２が電気柵の導電部１に接触して電気柵の導電部１の対地電圧の急減が検出されたら、ほぼ同時に電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加されるので、猪や猿２を確実に感電させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図２は対地電圧急減検出回路６を微分アンプ２１と比較器２２を用いて、また保持回路７をフリップフロップ２３とオンディレイタイマー２４を用いて構成した場合の回路図である。なお図２では衝撃高圧発生回路３は省略して書いてあり、その詳細は図３に書いている。ＤＣ−ＤＣコンバーター２５は、微分アンプ２１と比較器２２にマイナス電圧を供給するためのものである。
【００１４】
アンプ２６の「−」入力端子には抵抗２７とコンデンサー２８を介して電気柵の導電部１の対地電圧が印加されているので、この対地電圧が急減すれば微分アンプ２１の作用によりアンプ２６にプラスの出力電圧が、この対地電圧が急増すればアンプ２６にマイナスの出力電圧が発生する。そして対地電圧の変化速度が大きいほど、大きな出力電圧が発生する。微分アンプ２１は原理的にはアンプ２６とコンデンサー２８と抵抗２９があれば良いが、高周波での利得を抑えて安定に動作させるために抵抗２７とコンデンサー３０が必要である。
【００１５】
比較器２２の「＋」入力端子には微分アンプ２１の出力電圧が、また「−」入力端子には可変抵抗３１で設定された電圧が印加されているので、微分アンプ２１の出力電圧が可変抵抗３１で設定された電圧より大きい時は比較器２２の出力にプラスの電圧が、微分アンプ２１の出力電圧が可変抵抗３１で設定された電圧より小さい時は比較器２２の出力にマイナスの電圧が発生する。
【００１６】
フリップフロップ２３は記憶素子であって、入力端子Ｒに電圧が無い時に入力端子Ｓにプラスの電圧を加えると出力端子にプラスの電圧が現れて、その後に入力端子Ｓの電圧が無くなっても出力端子の電圧は維持される。次に入力端子Ｓに電圧が無い時に入力端子Ｒにプラスの電圧を加えると出力端子の電圧はゼロになる。
【００１７】
図のようにフリップフロップ２３の出力端子と入力端子Ｒをオンディレイタイマー２４を介して接続すれば、保持回路を形成することができる。すなわち比較器２２のプラスの出力電圧が短時間だけ発生してフリップフロップ２３の入力端子Ｓに印加された時にフリップフロップ２３の出力電圧は現れて保持され、その出力電圧がオンディレイタイマー２４の設定時間後にフリップフロップ２３の入力端子Ｒに印加されるまでフリップフロップ２３の出力電圧は保持される。したがってフリップフロップ２３の出力端子に接続されたトランジスター３２は、比較器２２のプラスの出力電圧が短時間だけ発生しても、オンディレイタイマー２４の設定時間の間だけ導通してリレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７が動作する。
【００１８】
待機中に電気柵の導電部１に直流低電圧を印加している時電気柵の導電部１と大地１３の間には、草が繁って電気柵の導電部１に接触すること等による僅かな電流しか流れないので、電気柵の導電部１の対地電圧は変化しない。この時対地電圧測定のための直流低電圧による電流は、ダイオード４により阻止され稼動していない衝撃高圧発生回路３に回り込んで流れないので、電気柵の導電部１の対地電圧は正常に測定される。
【００１９】
次に電気柵の導電部１に猪や猿２が接触すると、猪や猿２の体を通して電気柵の導電部１と大地１３の間に新たな電流が流れるので、抵抗３５による電圧降下が増加して電気柵の導電部１の対地電圧は急激に低下する。すると微分アンプ２１の出力にプラスの電圧が発生し、この値が可変抵抗３１で設定された電圧より大きければ、比較器２２の出力にプラスの電圧が発生する。この電圧が発生する時間が短時間であってもフリップフロップ２３とオンディレイタイマー２４から構成される保持回路によってオンディレイタイマー２４の設定時間の間だけ記憶保持されるので、リレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７がその設定時間の間だけ動作する。
【００２０】
オフディレイタイマー（Ｔ）３７が動作すると同タイマーのａ接点３８が閉じて高圧真空リレー（ＶＲ）３９が動作し、同リレーの切替接点８が切り替わる。その結果微分アンプ２１は電気柵の導電部１から絶縁され、且つ微分アンプ２１への入力電圧はゼロになる。
【００２１】
リレー（Ｒ１）３３が動作すると同リレーのａ接点４０が閉じる。その後高圧真空リレー（ＶＲ）３９と並列に接続されたリレー（Ｒ２）４２が動作して、同リレーのａ接点４４が閉じるとリレー（Ｒ３）４１が動作する。すると衝撃高圧発生回路３に組み込んだ同リレーのａ接点９が閉じて、衝撃高圧を発生させるためのトリガー信号を作る回路に用いられているＰＵＴ（プログラマブル ユニジャンクション トランジスター）を非導通状態から導通状態に変化させて、（通常はスイッチ３６が閉じているので）衝撃高圧発生回路３は直ちに衝撃高圧を発生して電気柵の導電部１に印加する。この時高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８が切り替わって、微分アンプ２１は電気柵の導電部１から絶縁されているので、衝撃高圧が微分アンプ２１に印加されてこれを破壊してしまうことはない。
【００２２】
衝撃高圧発生回路３を起動するリレー（Ｒ３）４１は、高圧真空リレー（ＶＲ）３９と並列に接続されたリレー（Ｒ２）４２が動作して同リレーのａ接点４４が閉じないと動作しない。そのため必ず高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８が切り替わって、微分アンプ２１が電気柵の導電部１から絶縁されてから電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加される。万一高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８が切り替わらなかった場合でも、高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８と並列に接続されているリレー（Ｒ２）４２のａ接点４３が衝撃高圧を大地１３に導き微分アンプ２１に衝撃高圧が印加されるのを防ぐ。
【００２３】
図３の衝撃高圧発生回路を使って、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触してリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が閉じると直ちに衝撃高圧が印加されることを説明する。回路の中央にあるのはＤＣ−ＤＣコンバーターで、直流１２Ｖから直流２００Ｖを作り出す装置であるが内部回路は省略している。このＤＣ−ＤＣコンバーターより左にある回路が、衝撃高圧を発生させるトリガー信号を作る回路であり、ＤＣ−ＤＣコンバーターより右にある回路が実際に衝撃高圧を発生させる回路である。なお通常はスイッチ３６は閉じている。
【００２４】
トリガー信号を作る回路の中にあるＰＵＴ（プログラマブル ユニジャンクション トランジスター）は、端子Ｇに電圧が無い時つまりリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が開いている時、又は端子Ａの電圧が端子Ｇの電圧より低い時に端子Ａ−Ｋ間が非導通になり、端子Ａの電圧が端子Ｇの電圧より高い時に端子Ａ−Ｋ間が導通になる半導体のスイッチング素子である。待機状態ではリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が開いているのでＰＵＴは非導通であり、コンデンサーＣ１はほぼ電池１０の電圧１２Ｖまで充電されている。
【００２５】
ここで猪や猿２が電気柵の導電部１に接触してリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が閉じると、端子Ｇの電圧は電池１０の電圧を抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３で分圧される電圧になるので、端子Ｇの電圧は端子Ａの電圧より低くなり端子Ａ−Ｋ間が導通になって、コンデンサーＣ１に蓄えられた電荷はＰＵＴとコンデンサーＣ２を通じてサイリスターＳＣＲの端子Ｇに流れ込む。
【００２６】
サイリスターＳＣＲは半導体のスイッチング素子で、端子Ｇと端子Ｋの間に電流を流すと端子Ａ−Ｋ間が非導通から導通に変わる。その後端子Ｇ−Ｋ間の電流が無くなっても端子Ａ−Ｋ間は導通状態を維持し、端子Ａ−Ｋ間の電流が一定値以下になると端子Ａ−Ｋ間が導通から非導通に変わる。トリガー信号を作る回路のＰＵＴが導通すると、コンデンサーＣ１に蓄えられた電荷はＰＵＴとコンデンサーＣ２を通じてサイリスターＳＣＲの端子Ｇに流れるので、サイリスターＳＣＲの端子Ａ−Ｋ間は導通して、直流２００Ｖで充電されていたコンデンサーＣ０の電荷は、昇圧トランスＴＲの１次巻線とサイリスターＳＣＲを通じで放電する。その時に昇圧トランスＴＲの２次巻線に６，０００〜７，０００Ｖの衝撃高圧が発生する。その後コンデンサーＣ０の電荷が放電されてサイリスターＳＣＲを流れる電流が少なくなると、サイリスターＳＣＲの端子Ａ−Ｋ間は非導通となり、再びコンデンサーＣ０の充電が行なわれる。
【００２７】
コンデンサーＣ１の電荷はＰＵＴ→コンデンサーＣ２→サイリスターＳＣＲ及びＰＵＴ→抵抗Ｒ４の経路で放電するが、ＰＵＴは一旦導通すると導通状態を維持し、Ａ−Ｋ間を通過する電流が一定値以下になって初めて非導通になる。そして再びコンデンサーＣ１の充電が行なわれてＰＵＴの端子Ａの電圧は上昇を始める。そしてＰＵＴの端子Ａの電圧が端子Ｇの電圧より高くなると、ＰＵＴは導通して再び衝撃高圧が発生する。このようにしてリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が閉じている間は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とコンデンサーＣ１の値で決まる一定の周期で衝撃高圧を発生する。
【００２８】
対地電圧急減検出後オンディレイタイマー２４で設定された時間が経過すると、リレー（Ｒ３）４１は復帰して同リレーのａ接点９が開くので、その時ＰＵＴが非導通であればその状態を維持し、ＰＵＴが導通状態であればコンデンサーＣ１の電荷の放電が進み、Ａ−Ｋ間の電流が一定値以下になった後に非導通となって衝撃高圧発生回路３は停止する。
【００２９】
説明は図２に戻る。対地電圧急減検出後オンディレイタイマー２４で設定された時間が経過すると、更にオフディレイタイマー（Ｔ）３７の設定時間（１秒程度）の後に同タイマーのａ接点３８が開いて、高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８は復帰するので、微分アンプ２１への入力電圧はゼロから電気柵の導電部１の対地電圧に変わり、再び電気柵の導電部１の対地電圧を測定する状態に戻る。このようにオフディレイタイマー（Ｔ）３７を使って、高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８の復帰をリレー（Ｒ３）４１の復帰より更に１秒程度遅らせるのは、［００２８］で述べたようにリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が開いてもたまたまその時に衝撃高圧発生中であれば直ちに衝撃高圧発生回路３は停止しないからである。
【００３０】
可変抵抗３１により設定される電圧は、微分アンプ２１の出力電圧が電気柵の導電部１に猪や猿２が接触したことによるものかの判断基準になり、設定された電圧が小さいほど検出の感度が高くなる。猪や猿２が電気柵の導電部１に接触した場合と草が電気柵の導電部１に接触した場合とでは、猪や猿２と草がそれぞれ持つ電気抵抗値、猪や猿２と草が電気柵の導電部１に接触する圧力や面積がそれぞれ異なるので、電気柵の導電部１の対地電圧が低下する状況が異なる。猪や猿２が接触した場合より草が接触した場合の方が電気柵の導電部１の対地電圧の低下速度は緩やかなので、可変抵抗３１を適切に調整すれば電気柵の導電部１に猪や猿２が接触した場合だけ衝撃高圧発生装置３を稼動させることができる。実際に人が裸足で大地１３に立って電気柵の導電部１に手で触れた時、微分アンプ２１がそれを検出してリレー（Ｒ１）３３に並列に接続された表示灯３４が点灯し、電気柵の導電部１に触れていない時は表示灯３４が消灯するように可変抵抗３１の調整を行う。なおこの調整を行う時は、衝撃高圧発生回路３のスイッチ３６を切っておかないと、電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加されて危険である。
【００３１】
電気柵の導電部１の対地電圧を測定している待機の期間は、対地電圧急減検出回路６を構成する微分アンプ２１と比較器２２、及び保持回路７を構成するフリップフロップ２３とオンディレイタイマー２４、待機中の衝撃高圧発生回路３等に通電しておかなければならないが、これらの回路の消費電力は極めて小さく稼動中の衝撃電圧発生回路３の消費電力に比べて無視できる。
【００３２】
図４は猪や猿２が電気柵の導電部１に接触した時の微分アンプ２１への入力電圧、その時の微分アンプ２１の出力電圧、比較器２２の出力電圧、フリップフロップ２３の出力電圧、衝撃高圧等のタイムチャートである。
【００３３】
図５は対地電圧急減検出回路６と保持回路７を、シーケンサー５１のロジックシーケンスを使って構成した場合の回路図である。なおシーケンサー５１のロジックシーケンスは、図６のフローチャートを使って説明する。
【００３４】
シーケンサー５１には、電気柵の導電部１の対地電圧と基準電圧設定器５３の２つの信号が取り込まれる。
【００３５】
電気柵の導電部１の対地電圧は、アナログデジタル変換器５２でデジタル値に変換されてシーケンサー５１に取り込まれる。基準電圧設定器５３は、電気柵の導電部１の対地電圧の減少値が、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触したことによるものか判断する基準となる電圧を設定するもので、デジタル値として取り込まれる。
【００３６】
シーケンサー５１から１つの信号すなわち図６のフローチャートに述べるメモリーＭが出力されて、リレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７を動作させる。
【００３７】
シーケンサー５１のロジックシーケンスは、図６のフローチャートのように構成される。このシーケンスでは、それぞれシーケンサー５１に内蔵されている２つのタイマーを使用する。すなわち０．５秒毎に電気柵の導電部１の対地電圧を測定するためのインターバルタイマーと、衝撃高圧発生回路３が稼動する時間を規定する高圧印加タイマーである。
【００３８】
まずシーケンサー５１の電源が投入されてシーケンスがスタートしたら以下の初期処理を行う。すなわちメモリーＭをリセットし、次に電気柵の導電部１の対地電圧の前回値Ａをリセットする。そして０．５秒のインターバルタイマーをスタートさせる。
【００３９】
次に０．５秒のインターバルタイマーがカウントアップしていたら、インターバルタイマーを再スタートさせ、電気柵の導電部１の対地電圧Ｂと設定された基準電圧Ｃを読込む。そして前回の対地電圧Ａつまり０．５秒前の対地電圧と今回の対地電圧Ｂの差が、設定された基準電圧Ｃより大きいか比較する。もし Ａ−Ｂ＞Ｃ が成立すれば、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触したことによる対地電圧の減少と判断されるので、高圧印加タイマーをスタートさせ且つメモリーＭをセットする。次に高圧印加タイマーがカウントアップしていたら、高圧印加タイマーをリセットしメモリーＭもリセットする。その後今回の対地電圧Ｂの値を前回の対地電圧Ａの値に上書きし最後にメモリーＭの状態を出力する。したがって０．５秒毎に電気柵の導電部１の対地電圧が測定されて、電気柵の導電部１の対地電圧の０．５秒間の減少 Ａ−Ｂ が設定された基準電圧Ｃより大きい場合、リレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７が高圧印加タイマーの設定時間の間だけ動作する。
【００４０】
説明は図５に戻る。待機中に電気柵の導電部１に直流低電圧を印加している時、電気柵の導電部１と大地１３の間には、草が繁って電気柵の導電部１に接触すること等による僅かな電流しか流れないので、電気柵の導電部１の対地電圧は変化しない。この時対地電圧測定のための直流低電圧による電流は、ダイオード４により阻止され稼動していない衝撃高圧発生回路３に回り込んで流れないので、電気柵の導電部１の対地電圧は正常に測定される。
【００４１】
次に電気柵の導電部１に猪や猿２が接触すると、猪や猿２の体を通して電気柵の導電部１と大地１３の間に新たな電流が流れて、抵抗３５による電圧降下が増加して電気柵の導電部１の対地電圧は急激に低下する。電気柵の導電部１の対地電圧が急減して、前回の対地電圧Ａつまり０．５秒前の対地電圧と今回の対地電圧Ｂの差が設定された基準電圧Ｃより大きくなれば、リレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７はシーケンサー内部にある高圧印加タイマーの設定時間の間だけ動作する。
【００４２】
リレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７が動作した後、シーケンサー５１やアナログデジタル変換器５２が電気柵の導電部１から高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８により絶縁され、電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加された後高圧印加タイマーの設定時間が経過して、衝撃高圧発生回路３が停止して再び電気柵の導電部１の対地電圧を測定する状態に戻る過程は［００２０］〜［００２９］で述べたことと同じである。
【００４３】
基準電圧設定器５３により設定される電圧は、電気柵の導電部１の対地電圧の減少値が電気柵の導電部１に猪や猿２が接触したことによるものかの判断基準になり、設定された電圧が小さいほど検出の感度が高くなる。猪や猿２が電気柵の導電部１に接触した場合と草が電気柵の導電部１に接触した場合とでは、猪や猿２と草がそれぞれ持つ電気抵抗値、猪や猿２と草が電気柵の導電部１に接触する圧力や面積がそれぞれ異なるので、電気柵の導電部１の対地電圧が低下する状況が異なる。猪や猿２が接触した場合より草が接触した場合の方が電気柵の導電部１の対地電圧の低下速度は緩やかなので、基準電圧設定器５３を適切に調整すれば電気柵の導電部１に猪や猿２が接触した場合だけ衝撃高圧発生装置３を稼動させることができる。実際に人が裸足で大地１３に立って電気柵の導電部１に手で触れた時、シーケンサー５１のロジックシーケンスがそれを検出してリレー（Ｒ１）３３に並列に接続された表示灯３４が点灯し、電気柵の導電部１に触れていない時は表示灯３４が消灯するように基準電圧設定器５３の調整を行う。なおこの調整を行う時は、衝撃高圧発生回路３のスイッチ３６を切っておかないと、電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加されて危険である。
【００４４】
電気柵の導電部１の対地電圧を測定している待機の期間は、アナログデジタル変換器５２やシーケンサー５１、待機中の衝撃高圧発生回路３等に通電しておかなければならないが、これらの消費電力は極めて小さく稼動中の衝撃電圧発生回路３の消費電力に比べて無視できる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触しない時は衝撃高圧発生回路３は作動せず、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触した時のみ一定時間衝撃高圧発生回路３が作動するので、待機衝撃電流として消費される電力の無駄を無くすことができる。これにより衝撃電流を発生させるために使用される電池１０の消耗が著しく少なくなり、電池１０の持続時間を著しく延ばすことができる。
【００４６】
また猪や猿２が電気柵の導電部１に接触したら、ほぼ同時に電気柵の導電部１に衝撃高圧を印加できるので、確実に猪や猿２を感電させることができる。人体への安全上の配慮から電気柵の導電部１に印加する高電圧は連続ではなく断続的に印加され、その周期は１〜２秒である。したがって従来の猿用の電気柵では猿が電気柵に１〜２秒留まっていなければ、猿を感電させることができない。そのために猿用の電気柵の高さは２ｍ以上ある。高さが２ｍ以上ある電気柵を設置するには脚立などの用具が必要であり、高齢化した農村で自力でこのような電気柵を設置するのは困難になりつつある。本発明の衝撃高圧発生装置を用いた猿用の電気柵では、猿が電気柵の導電部１に接触したとほぼ同時に導電部１に衝撃高圧を印加できるので、猿が電気柵に１〜２秒留まっている必要が無い。そのために電気柵の高さを低くできるので、電気柵の設置費用を安くでき且つ設置作業が容易となり、高齢化した農村でも自力で設置できるようになることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置の概念図である。
【図２】対地電圧急減検出回路６を微分アンプ２２と比較器２３を用いて、また保持回路７をフリップフロップ２３とオンディレイタイマー２４を用いて構成した場合の電気柵用衝撃高圧発生装置の回路図である。
【図３】衝撃高圧発生回路３の回路図である。
【図４】猪や猿２が電気柵の導電部１に接触した時の微分アンプ２１への入力電圧、その時の微分アンプ２１の出力電圧、比較器２２の出力電圧、フリップフロップ２３の出力電圧、衝撃高圧のタイムチャートである。
【図５】対地電圧急減検出回路６と保持回路７を、シーケンサー５１のロジックシーケンスを使って構成した場合の電気柵用衝撃高圧発生装置の回路図である。
【図６】対地電圧急減検出回路６と保持回路７を、シーケンサー５１のロジックシーケンスを使って構成した場合のロジックシーケンスのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１ 電気柵の導電部、２ 猪や猿、３ 衝撃高圧発生回路、４ ダイオード、５ 衝撃高圧出力端子を兼ねる電気柵の導電部の対地電圧測定端子、６ 対地電圧急減検出回路、７ 保持回路、８ 高圧真空リレーの切替接点、９ リレーのａ接点、１０ 電池、１３ 大地、２１ 微分アンプ、２２ 比較器、２３ フリップフロップ、２４ オンディレイタイマー、２５ ＤＣ−ＤＣコンバーター、２６ アンプ、２７ 抵抗、２８ コンデンサー、２９ 抵抗、３０ コンデンサー、３１ 可変抵抗、３２ トランジスター、３３ リレー、３４ 表示灯、３５ 抵抗、３６ スイッチ、３７ オフディレイタイマー、３８ オフディレイタイマーのａ接点、３９ 高圧真空リレー、４０ リレーのａ接点、４１ リレー、４２ リレー、４３ リレーのａ接点、４４ リレーのａ接点、５１ シーケンサー、５２ アナログデジタル変換器、５３ 基準電圧設定器
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、猪や猿の侵入を防止する電気柵の導電部に猪や猿が接触した時だけ、一定時間電気柵の導電部に衝撃高圧を印加することによって、待機衝撃電流として消費される電力の無駄を無くすことができ、且つ猿や猪が電気柵の導電部に接触したらほぼ同時に導電部に衝撃高圧を印加して、確実に猿や猪を感電させることができる節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年山間地域の田畑において猪や猿の侵入による被害が多発しているため、田畑の作物の周囲に電気柵を設置することが行なわれている。電気柵とは田畑の周囲に導電性の電線や網を設置しその導電部に衝撃高圧を印加して、侵入しようとする猿や猪を感電させることによって撃退するものである。
【０００３】
しかしながら上記の電気柵において、一日のうち猿や猪が出没する時間は極めて短いのに、猪や猿はいつ出没するかわからないのでいつも衝撃高圧を印加していなければならない。そのために従来の電気柵ではかなりの無駄な電力を消費していることになる。
【０００４】
更に従来の電気柵においては、人体への安全上の配慮から導電部に印加する高電圧は連続ではなく断続的に印加される。そのために猿などの運動能力に優れた動物は、非通電時のうちに電気柵を乗り越えてしまう恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明が解決しようとする最初の課題は、待機衝撃電流として消費される電力の無駄を無くすことができる節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置を提供することにある。
【０００６】
更に本発明が解決しようとするもう１つの課題は、猿や猪が電気柵の導電部に接触したらほぼ同時に導電部に衝撃高圧を印加して、確実に猪や猿を感電させることができる電気柵用衝撃高圧発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために本発明では、まず図１に示すように待機中は電気柵の導電部１に直流低電圧を印加して導電部１の対地電圧を測定しておき、電気柵の導電部１に猪や猿２が接触したことによりその対地電圧が急激に下がることを検出することとした。しかしこの直流低電圧による電流が常時は稼動していない衝撃高圧発生回路３に回り込んで流れると電気柵の導電部１の対地電圧を測定できなくなるので、電流の回り込みを防止するダイオード４を、衝撃高圧出力端子を兼ねる電気柵の導電部１の対地電圧測定端子５と衝撃高圧発生回路３の間に設けた。
【０００８】
次にこの対地電圧急減検出回路６で電気柵の導電部１の対地電圧の急減が検出されたら、それを一定時間記憶保持する回路７を設けた。そして対地電圧急減検出後一定時間だけ高圧真空リレーの切替接点８を切り替えることによって対地電圧急減検出回路６を電気柵の導電部１から絶縁し、且つ対地電圧急減検出回路６への入力電圧がゼロになるようにした。
【０００９】
同時に対地電圧急減検出後一定時間だけ衝撃高圧発生回路３に組み込んだリレーのａ接点９を閉じることによって、衝撃高圧を発生させるためのトリガー信号を作る回路に用いられているＰＵＴ（プログラマブル ユニジャンクション トランジスター）のような半導体のスイッチング素子を非導通状態から導通状態に変化させて、（通常はスイッチ３６が閉じているので）対地電圧の急減とほぼ同時に電気柵の導電部１に衝撃高圧を印加するようにした。そしてリレーのａ接点９が閉じている間は、電気柵の導電部１に断続的に衝撃高圧を印加し続けるようにした。
【００１０】
電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加されている間は、電気柵の導電部１から対地電圧急減検出回路６を絶縁しなければならないので、衝撃高圧出力端子を兼ねる電気柵の導電部１の対地電圧測定端子５と対地電圧急減検出回路６の間に高圧真空リレーの切替接点８を設けた。高圧真空リレーとは、リレーの接点を真空バルブの中に収納して、接点間に衝撃高圧が印加されても真空により接点間の絶縁を保持できるリレーである。
【００１１】
このような構成とすることにより、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触しない時は衝撃高圧発生回路３を作動させず、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触して電気柵の導電部１の対地電圧の急減が検出された時だけ、一定時間衝撃高圧発生回路３を作動させることができるので衝撃高圧発生回路３の消費する電力は著しく減少する。また猪や猿２が電気柵の導電部１に接触して電気柵の導電部１の対地電圧の急減が検出されたら、ほぼ同時に電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加されるので、猪や猿２を確実に感電させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図２は対地電圧急減検出回路６を微分アンプ２１と比較器２２を用いて、また保持回路７をフリップフロップ２３とオンディレイタイマー２４を用いて構成した場合の回路図である。なお図２では衝撃高圧発生回路３は省略して書いてあり、その詳細は図３に書いている。ＤＣ−ＤＣコンバーター２５は、微分アンプ２１と比較器２２にマイナス電圧を供給するためのものである。
【００１４】
アンプ２６の「−」入力端子には抵抗２７とコンデンサー２８を介して電気柵の導電部１の対地電圧が印加されているので、この対地電圧が急減すれば微分アンプ２１の作用によりアンプ２６にプラスの出力電圧が、この対地電圧が急増すればアンプ２６にマイナスの出力電圧が発生する。そして対地電圧の変化速度が大きいほど、大きな出力電圧が発生する。微分アンプ２１は原理的にはアンプ２６とコンデンサー２８と抵抗２９があれば良いが、高周波での利得を抑えて安定に動作させるために抵抗２７とコンデンサー３０が必要である。
【００１５】
比較器２２の「＋」入力端子には微分アンプ２１の出力電圧が、また「−」入力端子には可変抵抗３１で設定された電圧が印加されているので、微分アンプ２１の出力電圧が可変抵抗３１で設定された電圧より大きい時は比較器２２の出力にプラスの電圧が、微分アンプ２１の出力電圧が可変抵抗３１で設定された電圧より小さい時は比較器２２の出力にマイナスの電圧が発生する。
【００１６】
フリップフロップ２３は記憶素子であって、入力端子Ｒに電圧が無い時に入力端子Ｓにプラスの電圧を加えると出力端子にプラスの電圧が現れて、その後に入力端子Ｓの電圧が無くなっても出力端子の電圧は維持される。次に入力端子Ｓに電圧が無い時に入力端子Ｒにプラスの電圧を加えると出力端子の電圧はゼロになる。
【００１７】
図のようにフリップフロップ２３の出力端子と入力端子Ｒをオンディレイタイマー２４を介して接続すれば、保持回路を形成することができる。すなわち比較器２２のプラスの出力電圧が短時間だけ発生してフリップフロップ２３の入力端子Ｓに印加された時にフリップフロップ２３の出力電圧は現れて保持され、その出力電圧がオンディレイタイマー２４の設定時間後にフリップフロップ２３の入力端子Ｒに印加されるまでフリップフロップ２３の出力電圧は保持される。したがってフリップフロップ２３の出力端子に接続されたトランジスター３２は、比較器２２のプラスの出力電圧が短時間だけ発生しても、オンディレイタイマー２４の設定時間の間だけ導通してリレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７が動作する。
【００１８】
待機中に電気柵の導電部１に直流低電圧を印加している時電気柵の導電部１と大地１３の間には、草が繁って電気柵の導電部１に接触すること等による僅かな電流しか流れないので、電気柵の導電部１の対地電圧は変化しない。この時対地電圧測定のための直流低電圧による電流は、ダイオード４により阻止され稼動していない衝撃高圧発生回路３に回り込んで流れないので、電気柵の導電部１の対地電圧は正常に測定される。
【００１９】
次に電気柵の導電部１に猪や猿２が接触すると、猪や猿２の体を通して電気柵の導電部１と大地１３の間に新たな電流が流れるので、抵抗３５による電圧降下が増加して電気柵の導電部１の対地電圧は急激に低下する。すると微分アンプ２１の出力にプラスの電圧が発生し、この値が可変抵抗３１で設定された電圧より大きければ、比較器２２の出力にプラスの電圧が発生する。この電圧が発生する時間が短時間であってもフリップフロップ２３とオンディレイタイマー２４から構成される保持回路によってオンディレイタイマー２４の設定時間の間だけ記憶保持されるので、リレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７がその設定時間の間だけ動作する。
【００２０】
オフディレイタイマー（Ｔ）３７が動作すると同タイマーのａ接点３８が閉じて高圧真空リレー（ＶＲ）３９が動作し、同リレーの切替接点８が切り替わる。その結果微分アンプ２１は電気柵の導電部１から絶縁され、且つ微分アンプ２１への入力電圧はゼロになる。
【００２１】
リレー（Ｒ１）３３が動作すると同リレーのａ接点４０が閉じる。その後高圧真空リレー（ＶＲ）３９と並列に接続されたリレー（Ｒ２）４２が動作して、同リレーのａ接点４４が閉じるとリレー（Ｒ３）４１が動作する。すると衝撃高圧発生回路３に組み込んだ同リレーのａ接点９が閉じて、衝撃高圧を発生させるためのトリガー信号を作る回路に用いられているＰＵＴ（プログラマブル ユニジャンクション トランジスター）を非導通状態から導通状態に変化させて、（通常はスイッチ３６が閉じているので）衝撃高圧発生回路３は直ちに衝撃高圧を発生して電気柵の導電部１に印加する。この時高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８が切り替わって、微分アンプ２１は電気柵の導電部１から絶縁されているので、衝撃高圧が微分アンプ２１に印加されてこれを破壊してしまうことはない。
【００２２】
衝撃高圧発生回路３を起動するリレー（Ｒ３）４１は、高圧真空リレー（ＶＲ）３９と並列に接続されたリレー（Ｒ２）４２が動作して同リレーのａ接点４４が閉じないと動作しない。そのため必ず高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８が切り替わって、微分アンプ２１が電気柵の導電部１から絶縁されてから電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加される。万一高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８が切り替わらなかった場合でも、高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８と並列に接続されているリレー（Ｒ２）４２のａ接点４３が衝撃高圧を大地１３に導き微分アンプ２１に衝撃高圧が印加されるのを防ぐ。
【００２３】
図３の衝撃高圧発生回路を使って、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触してリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が閉じると直ちに衝撃高圧が印加されることを説明する。回路の中央にあるのはＤＣ−ＤＣコンバーターで、直流１２Ｖから直流２００Ｖを作り出す装置であるが内部回路は省略している。このＤＣ−ＤＣコンバーターより左にある回路が、衝撃高圧を発生させるトリガー信号を作る回路であり、ＤＣ−ＤＣコンバーターより右にある回路が実際に衝撃高圧を発生させる回路である。なお通常はスイッチ３６は閉じている。
【００２４】
トリガー信号を作る回路の中にあるＰＵＴ（プログラマブル ユニジャンクション トランジスター）は、端子Ｇに電圧が無い時つまりリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が開いている時、又は端子Ａの電圧が端子Ｇの電圧より低い時に端子Ａ−Ｋ間が非導通になり、端子Ａの電圧が端子Ｇの電圧より高い時に端子Ａ−Ｋ間が導通になる半導体のスイッチング素子である。待機状態ではリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が開いているのでＰＵＴは非導通であり、コンデンサーＣ１はほぼ電池１０の電圧１２Ｖまで充電されている。
【００２５】
ここで猪や猿２が電気柵の導電部１に接触してリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が閉じると、端子Ｇの電圧は電池１０の電圧を抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３で分圧される電圧になるので、端子Ｇの電圧は端子Ａの電圧より低くなり端子Ａ−Ｋ間が導通になって、コンデンサーＣ１に蓄えられた電荷はＰＵＴとコンデンサーＣ２を通じてサイリスターＳＣＲの端子Ｇに流れ込む。
【００２６】
サイリスターＳＣＲは半導体のスイッチング素子で、端子Ｇと端子Ｋの間に電流を流すと端子Ａ−Ｋ間が非導通から導通に変わる。その後端子Ｇ−Ｋ間の電流が無くなっても端子Ａ−Ｋ間は導通状態を維持し、端子Ａ−Ｋ間の電流が一定値以下になると端子Ａ−Ｋ間が導通から非導通に変わる。トリガー信号を作る回路のＰＵＴが導通すると、コンデンサーＣ１に蓄えられた電荷はＰＵＴとコンデンサーＣ２を通じてサイリスターＳＣＲの端子Ｇに流れるので、サイリスターＳＣＲの端子Ａ−Ｋ間は導通して、直流２００Ｖで充電されていたコンデンサーＣ０の電荷は、昇圧トランスＴＲの１次巻線とサイリスターＳＣＲを通じで放電する。その時に昇圧トランスＴＲの２次巻線に６，０００〜７，０００Ｖの衝撃高圧が発生する。その後コンデンサーＣ０の電荷が放電されてサイリスターＳＣＲを流れる電流が少なくなると、サイリスターＳＣＲの端子Ａ−Ｋ間は非導通となり、再びコンデンサーＣ０の充電が行なわれる。
【００２７】
コンデンサーＣ１の電荷はＰＵＴ→コンデンサーＣ２→サイリスターＳＣＲ及びＰＵＴ→抵抗Ｒ４の経路で放電するが、ＰＵＴは一旦導通すると導通状態を維持し、Ａ−Ｋ間を通過する電流が一定値以下になって初めて非導通になる。そして再びコンデンサーＣ１の充電が行なわれてＰＵＴの端子Ａの電圧は上昇を始める。そしてＰＵＴの端子Ａの電圧が端子Ｇの電圧より高くなると、ＰＵＴは導通して再び衝撃高圧が発生する。このようにしてリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が閉じている間は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とコンデンサーＣ１の値で決まる一定の周期で衝撃高圧を発生する。
【００２８】
対地電圧急減検出後オンディレイタイマー２４で設定された時間が経過すると、リレー（Ｒ３）４１は復帰して同リレーのａ接点９が開くので、その時ＰＵＴが非導通であればその状態を維持し、ＰＵＴが導通状態であればコンデンサーＣ１の電荷の放電が進み、Ａ−Ｋ間の電流が一定値以下になった後に非導通となって衝撃高圧発生回路３は停止する。
【００２９】
説明は図２に戻る。対地電圧急減検出後オンディレイタイマー２４で設定された時間が経過すると、更にオフディレイタイマー（Ｔ）３７の設定時間（１秒程度）の後に同タイマーのａ接点３８が開いて、高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８は復帰するので、微分アンプ２１への入力電圧はゼロから電気柵の導電部１の対地電圧に変わり、再び電気柵の導電部１の対地電圧を測定する状態に戻る。このようにオフディレイタイマー（Ｔ）３７を使って、高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８の復帰をリレー（Ｒ３）４１の復帰より更に１秒程度遅らせるのは、［００２８］で述べたようにリレー（Ｒ３）４１のａ接点９が開いてもたまたまその時に衝撃高圧発生中であれば直ちに衝撃高圧発生回路３は停止しないからである。
【００３０】
可変抵抗３１により設定される電圧は、微分アンプ２１の出力電圧が電気柵の導電部１に猪や猿２が接触したことによるものかの判断基準になり、設定された電圧が小さいほど検出の感度が高くなる。猪や猿２が電気柵の導電部１に接触した場合と草が電気柵の導電部１に接触した場合とでは、猪や猿２と草がそれぞれ持つ電気抵抗値、猪や猿２と草が電気柵の導電部１に接触する圧力や面積がそれぞれ異なるので、電気柵の導電部１の対地電圧が低下する状況が異なる。猪や猿２が接触した場合より草が接触した場合の方が電気柵の導電部１の対地電圧の低下速度は緩やかなので、可変抵抗３１を適切に調整すれば電気柵の導電部１に猪や猿２が接触した場合だけ衝撃高圧発生装置３を稼動させることができる。実際に人が裸足で大地１３に立って電気柵の導電部１に手で触れた時、微分アンプ２１がそれを検出してリレー（Ｒ１）３３に並列に接続された表示灯３４が点灯し、電気柵の導電部１に触れていない時は表示灯３４が消灯するように可変抵抗３１の調整を行う。なおこの調整を行う時は、衝撃高圧発生回路３のスイッチ３６を切っておかないと、電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加されて危険である。
【００３１】
電気柵の導電部１の対地電圧を測定している待機の期間は、対地電圧急減検出回路６を構成する微分アンプ２１と比較器２２、及び保持回路７を構成するフリップフロップ２３とオンディレイタイマー２４、待機中の衝撃高圧発生回路３等に通電しておかなければならないが、これらの回路の消費電力は極めて小さく稼動中の衝撃電圧発生回路３の消費電力に比べて無視できる。
【００３２】
図４は猪や猿２が電気柵の導電部１に接触した時の微分アンプ２１への入力電圧、その時の微分アンプ２１の出力電圧、比較器２２の出力電圧、フリップフロップ２３の出力電圧、衝撃高圧等のタイムチャートである。
【００３３】
図５は対地電圧急減検出回路６と保持回路７を、シーケンサー５１のロジックシーケンスを使って構成した場合の回路図である。なおシーケンサー５１のロジックシーケンスは、図６のフローチャートを使って説明する。
【００３４】
シーケンサー５１には、電気柵の導電部１の対地電圧と基準電圧設定器５３の２つの信号が取り込まれる。
【００３５】
電気柵の導電部１の対地電圧は、アナログデジタル変換器５２でデジタル値に変換されてシーケンサー５１に取り込まれる。基準電圧設定器５３は、電気柵の導電部１の対地電圧の減少値が、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触したことによるものか判断する基準となる電圧を設定するもので、デジタル値として取り込まれる。
【００３６】
シーケンサー５１から１つの信号すなわち図６のフローチャートに述べるメモリーＭが出力されて、リレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７を動作させる。
【００３７】
シーケンサー５１のロジックシーケンスは、図６のフローチャートのように構成される。このシーケンスでは、それぞれシーケンサー５１に内蔵されている２つのタイマーを使用する。すなわち０．５秒毎に電気柵の導電部１の対地電圧を測定するためのインターバルタイマーと、衝撃高圧発生回路３が稼動する時間を規定する高圧印加タイマーである。
【００３８】
まずシーケンサー５１の電源が投入されてシーケンスがスタートしたら以下の初期処理を行う。すなわちメモリーＭをリセットし、次に電気柵の導電部１の対地電圧の前回値Ａをリセットする。そして０．５秒のインターバルタイマーをスタートさせる。
【００３９】
次に０．５秒のインターバルタイマーがカウントアップしていたら、インターバルタイマーを再スタートさせ、電気柵の導電部１の対地電圧Ｂと設定された基準電圧Ｃを読込む。そして前回の対地電圧Ａつまり０．５秒前の対地電圧と今回の対地電圧Ｂの差が、設定された基準電圧Ｃより大きいか比較する。もし Ａ−Ｂ＞Ｃ が成立すれば、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触したことによる対地電圧の減少と判断されるので、高圧印加タイマーをスタートさせ且つメモリーＭをセットする。次に高圧印加タイマーがカウントアップしていたら、高圧印加タイマーをリセットしメモリーＭもリセットする。その後今回の対地電圧Ｂの値を前回の対地電圧Ａの値に上書きし最後にメモリーＭの状態を出力する。したがって０．５秒毎に電気柵の導電部１の対地電圧が測定されて、電気柵の導電部１の対地電圧の０．５秒間の減少 Ａ−Ｂ が設定された基準電圧Ｃより大きい場合、リレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７が高圧印加タイマーの設定時間の間だけ動作する。
【００４０】
説明は図５に戻る。待機中に電気柵の導電部１に直流低電圧を印加している時、電気柵の導電部１と大地１３の間には、草が繁って電気柵の導電部１に接触すること等による僅かな電流しか流れないので、電気柵の導電部１の対地電圧は変化しない。この時対地電圧測定のための直流低電圧による電流は、ダイオード４により阻止され稼動していない衝撃高圧発生回路３に回り込んで流れないので、電気柵の導電部１の対地電圧は正常に測定される。
【００４１】
次に電気柵の導電部１に猪や猿２が接触すると、猪や猿２の体を通して電気柵の導電部１と大地１３の間に新たな電流が流れて、抵抗３５による電圧降下が増加して電気柵の導電部１の対地電圧は急激に低下する。電気柵の導電部１の対地電圧が急減して、前回の対地電圧Ａつまり０．５秒前の対地電圧と今回の対地電圧Ｂの差が設定された基準電圧Ｃより大きくなれば、リレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７はシーケンサー内部にある高圧印加タイマーの設定時間の間だけ動作する。
【００４２】
リレー（Ｒ１）３３とオフディレイタイマー（Ｔ）３７が動作した後、シーケンサー５１やアナログデジタル変換器５２が電気柵の導電部１から高圧真空リレー（ＶＲ）３９の切替接点８により絶縁され、電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加された後高圧印加タイマーの設定時間が経過して、衝撃高圧発生回路３が停止して再び電気柵の導電部１の対地電圧を測定する状態に戻る過程は［００２０］〜［００２９］で述べたことと同じである。
【００４３】
基準電圧設定器５３により設定される電圧は、電気柵の導電部１の対地電圧の減少値が電気柵の導電部１に猪や猿２が接触したことによるものかの判断基準になり、設定された電圧が小さいほど検出の感度が高くなる。猪や猿２が電気柵の導電部１に接触した場合と草が電気柵の導電部１に接触した場合とでは、猪や猿２と草がそれぞれ持つ電気抵抗値、猪や猿２と草が電気柵の導電部１に接触する圧力や面積がそれぞれ異なるので、電気柵の導電部１の対地電圧が低下する状況が異なる。猪や猿２が接触した場合より草が接触した場合の方が電気柵の導電部１の対地電圧の低下速度は緩やかなので、基準電圧設定器５３を適切に調整すれば電気柵の導電部１に猪や猿２が接触した場合だけ衝撃高圧発生装置３を稼動させることができる。実際に人が裸足で大地１３に立って電気柵の導電部１に手で触れた時、シーケンサー５１のロジックシーケンスがそれを検出してリレー（Ｒ１）３３に並列に接続された表示灯３４が点灯し、電気柵の導電部１に触れていない時は表示灯３４が消灯するように基準電圧設定器５３の調整を行う。なおこの調整を行う時は、衝撃高圧発生回路３のスイッチ３６を切っておかないと、電気柵の導電部１に衝撃高圧が印加されて危険である。
【００４４】
電気柵の導電部１の対地電圧を測定している待機の期間は、アナログデジタル変換器５２やシーケンサー５１、待機中の衝撃高圧発生回路３等に通電しておかなければならないが、これらの消費電力は極めて小さく稼動中の衝撃電圧発生回路３の消費電力に比べて無視できる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触しない時は衝撃高圧発生回路３は作動せず、猪や猿２が電気柵の導電部１に接触した時のみ一定時間衝撃高圧発生回路３が作動するので、待機衝撃電流として消費される電力の無駄を無くすことができる。これにより衝撃電流を発生させるために使用される電池１０の消耗が著しく少なくなり、電池１０の持続時間を著しく延ばすことができる。
【００４６】
また猪や猿２が電気柵の導電部１に接触したら、ほぼ同時に電気柵の導電部１に衝撃高圧を印加できるので、確実に猪や猿２を感電させることができる。人体への安全上の配慮から電気柵の導電部１に印加する高電圧は連続ではなく断続的に印加され、その周期は１〜２秒である。したがって従来の猿用の電気柵では猿が電気柵に１〜２秒留まっていなければ、猿を感電させることができない。そのために猿用の電気柵の高さは２ｍ以上ある。高さが２ｍ以上ある電気柵を設置するには脚立などの用具が必要であり、高齢化した農村で自力でこのような電気柵を設置するのは困難になりつつある。本発明の衝撃高圧発生装置を用いた猿用の電気柵では、猿が電気柵の導電部１に接触したとほぼ同時に導電部１に衝撃高圧を印加できるので、猿が電気柵に１〜２秒留まっている必要が無い。そのために電気柵の高さを低くできるので、電気柵の設置費用を安くでき且つ設置作業が容易となり、高齢化した農村でも自力で設置できるようになることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置の概念図である。
【図２】対地電圧急減検出回路６を微分アンプ２２と比較器２３を用いて、また保持回路７をフリップフロップ２３とオンディレイタイマー２４を用いて構成した場合の電気柵用衝撃高圧発生装置の回路図である。
【図３】衝撃高圧発生回路３の回路図である。
【図４】猪や猿２が電気柵の導電部１に接触した時の微分アンプ２１への入力電圧、その時の微分アンプ２１の出力電圧、比較器２２の出力電圧、フリップフロップ２３の出力電圧、衝撃高圧のタイムチャートである。
【図５】対地電圧急減検出回路６と保持回路７を、シーケンサー５１のロジックシーケンスを使って構成した場合の電気柵用衝撃高圧発生装置の回路図である。
【図６】対地電圧急減検出回路６と保持回路７を、シーケンサー５１のロジックシーケンスを使って構成した場合のロジックシーケンスのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１ 電気柵の導電部、２ 猪や猿、３ 衝撃高圧発生回路、４ ダイオード、５ 衝撃高圧出力端子を兼ねる電気柵の導電部の対地電圧測定端子、６ 対地電圧急減検出回路、７ 保持回路、８ 高圧真空リレーの切替接点、９ リレーのａ接点、１０ 電池、１３ 大地、２１ 微分アンプ、２２ 比較器、２３ フリップフロップ、２４ オンディレイタイマー、２５ ＤＣ−ＤＣコンバーター、２６ アンプ、２７ 抵抗、２８ コンデンサー、２９ 抵抗、３０ コンデンサー、３１ 可変抵抗、３２ トランジスター、３３ リレー、３４ 表示灯、３５ 抵抗、３６ スイッチ、３７ オフディレイタイマー、３８ オフディレイタイマーのａ接点、３９ 高圧真空リレー、４０ リレーのａ接点、４１ リレー、４２ リレー、４３ リレーのａ接点、４４ リレーのａ接点、５１ シーケンサー、５２ アナログデジタル変換器、５３ 基準電圧設定器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
田畑の周囲に導電性の電線や網を設置しその導電部に衝撃高圧を印加して、侵入しようとする猿や猪を感電させることによって撃退する電気柵において、以下の手段を備えたことを特徴とする節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置
（イ） 待機中は電気柵の導電部に直流低電圧を印加しておいて、猪や猿が電気柵の導電 部に接触して「電気柵の導電部の対地電圧が急に下がったこと」（以後「対地電圧 の急減」と略記する。）を検出する手段
（ロ） 対地電圧の急減が検出されたらそれを一定時間記憶保持する手段
（ハ） 記憶保持している期間は電気柵の導電部から対地電圧の急減を検出する手段を絶 縁して、且つ衝撃高圧を発生させるためのトリガー信号を作る回路に用いられてい るＰＵＴ（プログラマブル ユニジャンクション トランジスター）のような半導 体のスイッチング素子を、対地電圧の急減を検出した信号によって非導通状態から 導通状態に変化させることにより、検出とほぼ同時に電気柵の導電部に衝撃高圧を 印加して、記憶保持している期間は衝撃高圧を断続的に印加し続けるように制御す る手段
（ニ） 電気柵の導電部の対地電圧を測定するための直流低電圧の電流が稼動していない 衝撃高圧発生回路に回り込んで流れないように、衝撃高圧出力端子を兼ねる対地電 圧測定端子と衝撃高圧発生回路の間に設けたダイオード
（ホ） 衝撃高圧発生回路から電気柵の導電部に衝撃高圧を印加中に、電気柵の導電部か ら対地電圧の急減を検出する手段を絶縁するために、衝撃高圧出力端子を兼ねる対 地電圧測定端子と対地電圧の急減を検出する手段の間に設けた高圧真空リレーの接 点
【請求項２】
対地電圧の急減を検出する手段に、微分アンプと比較器を用いた請求項１の節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置
【請求項３】
対地電圧の急減を検出する手段に、一定時間毎に電気柵の導電部の対地電圧を測定して、前回の測定値との差を計算して基準値と比較するロジックシーケンスを用いた請求項１の節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置
【請求項１】
田畑の周囲に導電性の電線や網を設置しその導電部に衝撃高圧を印加して、侵入しようとする猿や猪を感電させることによって撃退する電気柵において、以下の手段を備えたことを特徴とする節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置
（イ） 待機中は電気柵の導電部に直流低電圧を印加しておいて、猪や猿が電気柵の導電 部に接触して「電気柵の導電部の対地電圧が急に下がったこと」（以後「対地電圧 の急減」と略記する。）を検出する手段
（ロ） 対地電圧の急減が検出されたらそれを一定時間記憶保持する手段
（ハ） 記憶保持している期間は電気柵の導電部から対地電圧の急減を検出する手段を絶 縁して、且つ衝撃高圧を発生させるためのトリガー信号を作る回路に用いられてい るＰＵＴ（プログラマブル ユニジャンクション トランジスター）のような半導 体のスイッチング素子を、対地電圧の急減を検出した信号によって非導通状態から 導通状態に変化させることにより、検出とほぼ同時に電気柵の導電部に衝撃高圧を 印加して、記憶保持している期間は衝撃高圧を断続的に印加し続けるように制御す る手段
（ニ） 電気柵の導電部の対地電圧を測定するための直流低電圧の電流が稼動していない 衝撃高圧発生回路に回り込んで流れないように、衝撃高圧出力端子を兼ねる対地電 圧測定端子と衝撃高圧発生回路の間に設けたダイオード
（ホ） 衝撃高圧発生回路から電気柵の導電部に衝撃高圧を印加中に、電気柵の導電部か ら対地電圧の急減を検出する手段を絶縁するために、衝撃高圧出力端子を兼ねる対 地電圧測定端子と対地電圧の急減を検出する手段の間に設けた高圧真空リレーの接 点
【請求項２】
対地電圧の急減を検出する手段に、微分アンプと比較器を用いた請求項１の節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置
【請求項３】
対地電圧の急減を検出する手段に、一定時間毎に電気柵の導電部の対地電圧を測定して、前回の測定値との差を計算して基準値と比較するロジックシーケンスを用いた請求項１の節電型の電気柵用衝撃高圧発生装置
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−７２３００（Ｐ２０１１−７２３００Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４４９２６（Ｐ２００９−２４４９２６）
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（５０９１７３７１９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（５０９１７３７１９）
【Ｆターム（参考）】
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