用於威懾動物的方法和系統的製作方法

2023-04-30 01:16:01

專利名稱：用於威懾動物的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於威懾動物的系統和方法，具體地但是不排除地涉及用於威懾鳥的系統和方法。
背景技術：
眾所周知，鳥對園林作物和一些其他的農作物的損害對於世界糧食生產具有巨大的經濟影響，導致每年總計數百億美元的損失。這類成本的主體由實際的作物損失組成，但是極大部分由與減輕這種損害相關的成本組成。這對於例如櫻桃和酒用葡萄的、貴重的和一般集中種植的作物的種植者是特別地準確的。在生長了櫻桃和葡萄兩者的紐西蘭中奧塔哥(Central Otago)，種植者在保護它們的作物免受鳥害上每年每公頃可以花費數千美元。到目前為止，鳥類控制的最有效的形式是使作物完全包圍在鳥網內。這通過網的成本和安裝以及此後移除該網需要的勞動成本而導致成本增加。這導致降低的收益餘額和/或增加消費者的成本。換句話說，物理障礙至少某種程度地起作用，但是以極大的成本。另外，諸如網的物理障礙常常是不好看的和令人厭惡的。存在其他的形式的鳥類控制，但是沒有一個像通過網包圍一樣有效。這些其他形式的控制包括諸如由「氣槍」或獵槍產生的大聲的噪音、通過擴音器網絡播放的記錄的鳥的痛苦叫聲、不同設計的稻草人、牽線風箏、和「馴化的」獵鷹。全部這些都具有它們的缺點，尤其是環境適應的因素，因為鳥很快地習慣於噪音和稻草人。在其他的環境中，諸如機場，鳥也會引起不期望的損害。所謂的「鳥撞」導致對飛機的極大損害，尤其在起飛和著陸期間。修理對航空器造成的物理損害是很昂貴的並且該損害可以使得飛機在相當長的時間段不能飛行。當在晚上遊船被照亮時也將鳥吸引到遊船。這對於乘客可以是使人討厭的並且產生每個早晨進行全面清掃工作的需要。在城市中，汙染公共空間並且侵擾人們享受那些空間的鳥(尤其是鴿子)可以是不期望的。在許多環境中(包括機場和城市)，利用諸如網的物理障礙完全包圍是明顯不可能的。另外，物理障礙可以被使用但是是昂貴的並且是不好看的。昆蟲，尤其是蜜蜂和黃蜂，也導致葡萄園和果園中的極大的損害。通過諸如鳥網的許多物理障礙對諸如蜜蜂和黃蜂的昆蟲當然是完全無效的。本發明的目的是提供一種用於威懾動物的改進的系統和方法，或至少向公眾提供一種有用的選擇。

發明內容
在本發明的第一方面中提供了一種動物威懾裝置，該裝置包括光源和偏振器，該光源提供在目標動物可發覺的波長範圍中的光，該系統被配置為在要威懾動物的區域上投射偏振光。
優選地該偏振器是可變元件，該可變元件被配置為隨著時間改變投射光的偏振。優選地該可變元件是旋轉偏振濾波器(rotating polarisingfilter)。優選地該濾波器是平面偏振濾波器(plane polarising filter)。優選地該濾波器以範圍在每分鐘1至500周的速率旋轉。優選地該濾波器以範圍在每分鐘I至75周的速率旋轉。優選地隨著時間改變該濾波器的旋轉速率。優選地以隨機的方式改變該旋轉速率。優選地該目標動物是鳥。該第一方面也包含動物威懾系統，該系統包括兩個或更多個這種裝置。在本發明的第二方面中提供了一種用於威懾動物的方法，該方法包括:投射在目標動物可發覺的波長範圍中的偏振光。優選地隨著時間改變投射光的偏振。優選地該使用旋轉偏振濾波器改變偏振。優選地該濾波器是平面偏振濾波器。優選地該濾波器以範圍在每分鐘I至500周的速率旋轉。優選地該濾波器以範圍在每分鐘1至75周的速率旋轉。優選地該方法包括隨著時間改變該濾波器的旋轉速率。優選地以隨機的方式改變該旋轉速率。優選地該目標動物是鳥。


現在將參考附圖而只通過示例的方式描述本發明，其中:圖1是根據一個實施例的動物威懾系統的示意圖；圖2示出了根據進一步的實施例的系統；圖3示出了來自圖2的系統的可變偏振器布置；圖4示出了來自圖3的布置的滾輪；圖5示出了根據進一步的實施例的系統；以及圖6是申請人的系統的測試結果圖。
具體實施例方式已知的是，許多鳥類可以發覺各種光學性質的光。相信鳥在導航中使用了這種能力。同樣地已知的是一些糖可以對光的偏振產生效果。例如，眾所周知不同的糖(例如葡萄糖、蔗糖、果糖、麥芽糖)是右旋的並且其他的是左旋的(例如乳糖)。這些糖將光向右(對於右旋糖)或向左(對於左旋糖)旋轉。不受理論限制地，申請人相信通過在水果內的糖對光的偏振的作用，鳥可以被成熟的水果吸引。例如，可能的是鳥可以在成熟漿果附近看到光暈、光棘(spike)或其他視覺效應。該理論例如與鳥發覺和消耗成熟葡萄，同時留下未觸及的鄰近的還沒有完全成熟的葡萄的能力是一致的。類似地，蜜蜂和黃蜂也在葡萄園和果園中導致極大的損害，也在尋找成熟水果中的糖。再次不受理論限制地，申請人相信蜜蜂和黃蜂也可以通過水果中的糖的偏振效果而被成熟的水果吸引。申請人:已經發明了一種用於基於鳥和/或其他動物對偏振光的敏感性來威懾鳥和/或其他動物的方法和系統。申請人:的發明依靠在要威懾動物的區域上投射偏振光，以便迷惑鳥和/或其他的動物，擾亂它們，使得它們不舒服或否則威懾它們。在優選實施例中，本發明也涉及改變光的偏振，以便迷惑鳥和/或其他的動物，擾亂它們，使得它們不舒服或否則威懾它們。圖1圖示了根據一個實施例的威懾系統。系統I包括向光源3供電的電源2。電源2可以是任何適當的源，包括主電力連接、電池、光伏系統等。可以結合光傳感器開關以在黑暗時間期間「關閉」系統。光源3也可以是任何適當的現有的源，例如包括泛光燈。另夕卜，當天氣適當時利用反射器使用日光也可以是可能的。光源應當是使得光的波長可以由要威懾的動物發覺。可以使用寬波長範圍。一般來說，申請人相信鳥對於人類所謂可見光譜是敏感的。申請人理解存在敏感性差異，尤其在該光譜的紅外和紫外端。然而，提供在可見光譜區中的寬波長範圍一般將是適當的。系統I也包括可變光學元件4，其在一個實施例中是被布置以旋轉的平面偏振濾波器。在使用中，光源產生由虛線6指示的光束。該光束經過旋轉平面偏振器4並且被投射在要威懾鳥的區域上。圖1中光束被投射在包括數行葡萄9的葡萄園8上。因此葡萄園上投射的光束是具有旋轉偏振面的平面偏振的。該旋轉濾波器可以以範圍在每分鐘I至500周、優選地每分鐘I至75周的速率旋轉。對於不同的目標動物，適當的速率可以是不同的。另外，為了減少動物變得習慣於變化偏振的風險，旋轉的速率可以改變，可能地以隨機方式改變。
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可以藉助連接到可變速電動機的帶傳動等來驅動旋轉濾波器。替代地可以使用帶有可變齒輪傳動的電動機驅動。在一些應用中，無刷DC12V或24V電動機可以是適當的。濾波器可以被安裝在具有四個滾輪的框架中，滾輪中的一個由適當直徑的摩擦驅動滾輪驅動。替代地旋轉濾波器可以被可旋轉地安裝在軸上。在一些應用中可以在旋轉濾波器上提供一個或多個葉片使得通過風驅動旋轉。圖2至4示出了進一步的實施例。該裝置可以包括適於期望的應用的支撐物10。例如，支撐物10可以是永久固定的柱或下端固定於可移動基座(未示出)的金屬管狀柱。替代地，該裝置可以被固定於建築物或其他結構的側面。可以是在上面討論的任何源的電源2通過連接12向電力和控制單元13供電。供應的電力優選地是幹線電力(在紐西蘭是50Hz的230VAC，但在其他國家是其他的電壓和頻率)。電力和控制單元13通過連接14優選地以幹線電壓向鎮流器15供應電力。鎮流器15通過連接16連接到光源3。光源3可以支撐在光源支撐物17上，該光源支撐物17被安裝於在支撐物10上的平臺18。可以使用用於在支撐物10上支撐光源3的任何適當的布置。在示出的實施例中，在光源支撐物15上支撐鎮流器14，但是也可以在需要鎮流器的位置使用任何適當的支撐布置。光源3可以是例如120瓦的適當額定功率的、一般發射白光的緊湊型螢光燈泡。申請人相信這種光源在超過100米的範圍上是有效的。其他的額定功率可以適於其他的應用。例如，可以通過將小型旋轉偏振器與低功率光源(例如，LED光源)結合來製作小型家用單元。這種小尺寸設備可以用於保護小塊草莓地或果樹等。光源可以安裝在泛光燈外殼等中以向前投射光。電力和控制單元也可以通過連接21向驅動布置20提供電力。以適當的電壓為驅動電動機提供電力。在示出的實施例中，驅動布置優選地包括24DC電動機,並且電力和控制單元包括將幹線電源轉換成24V DC的適當的電路。技術人員充分地理解這種電路並且不需要進一步地討論。在光源的前面放置了由驅動布置20驅動的可變偏振元件4。在圖3的前視圖中更詳細地示出了可變偏振元件4。框架30可以被安裝於平臺18並且可以包括四個側面部件31，該四個側面部件31被布置為形成正方形或菱形。在框架30的每一個角部，使用正面和背面角部板35安裝滾輪33、34，在圖3中只可以看到正面和背面角部板35中的正面角部板。在插銷36或其他的提供軸的部件上安裝每一個滾輪33、34。這些滾輪33、34支撐偏振濾波器38，該偏振濾波器38通常被形成為盤。如圖4所示的滾輪可以被形成在三個部分中以提供在兩個具有較大直徑的外部區域40之間的凹進的中部區域39。偏振濾波器38的邊緣將牢固地騎乘在這些中部凹進中，保持濾波器38在框架30之內適當地對準。角部中的三個具有形成有槽42的角部板35，該槽42允許插銷36的位置被調整以用於偏振濾波器38的插入、移除或調整。滾輪中的一個或多個可 以被驅動以用於偏振濾波器38的旋轉。在示出的實施例中驅動滾輪33。該滾輪安裝於電動機20的軸。該滾輪的被驅動的旋轉使得自由地騎乘在其他滾輪34上的偏振濾波器38旋轉。可以使用軸承、間隔件等以任何適當的方式安裝滾輪33、34，以安裝滾輪並且減少摩擦。滾輪可以由包括塑料材料的任何適當的材料製成。對於一些應用尼龍可以是適當的。控制和電力單元13可以對於特定應用而以任何期望的方式控制電源向系統供電和偏振濾波器38的旋轉。可以簡單地以恆定速率驅動、或以無規律的或隨機的方式驅動偏振濾波器38的旋轉。控制和電力單元可以接收來自用戶和來自傳感器的輸入。因而用戶可以與用戶輸入設備48交互以打開和關閉系統，或提供用於系統操作的時間表。傳感器49可以包括光傳感器，用於在黃昏以後關閉單元和在拂曉時打開單元。傳感器49也可以包括例如溫度傳感器，使得在極冷條件下可以使系統停止運轉以防止移動部件的損壞。通常可以使用任何適於應用的傳感器。控制功能可以與電源分離以創建分開的控制單元。圖5示出了較寬範圍的實施例，其中多個照明單元50被供電並且被控制。例如，可以在大規模的葡萄園或果園，或在機場採用這種系統。每一個照明單元包括光源和可變偏振元件，並且可以基本如參考圖2至圖4所述地布置它們。電力開關單元51接收來自電源2 (優選地幹線電源)的電力並且通過電力線網絡52向照明單元50分送電力。控制單元54經由控制線55連接到每一個光源。可以使用任何適當的控制線的網絡。控制單元控制偏振變化的參數，諸如變化的速率(例如，旋轉的速率)。另外控制單元可以通過控制線57連接到電力開關單元51。控制單元控制開關單元以打開或關閉對系統的電力供應。優選地控制單元具有獨立於開關單元51的、它自己的到電力供應2的連接58。控制單元可以接收來自多個源的輸入。用戶可以在用戶輸入設備60處輸入控制參數。控制單元可以從傳感器61、62接收傳感器數據。雖然示出的實施例具有單一的開關單元以打開或關閉整個系統的電力，但是在一些實施例中可以採用能夠打開或關閉每一個照明單元，或可能地打開或關閉小照明單元組的更複雜的系統。圖6是示出了在紐西蘭的中奧塔哥地區的葡萄園上的測試結果的圖。縱軸示出了採自每一個葡萄園的樣本中的被損害的葡萄的數量的百分比值。在六個區域(區域1、2、3、
4、5和6)中進行了測試，如下表所列:
權利要求
1.一種動物威懾裝置，包括光源和偏振器，所述光源提供在目標動物可發覺的波長範圍中的光，所述系統被配置為在要威懾動物的區域上投射偏振光。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述偏振器是可變偏振元件，所述可變偏振元件被配置為隨著時間改變投射光的偏振。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中所述可變偏振元件是旋轉偏振濾波器。
4.根據權利要求3所述的裝置，其中所述濾波器是平面偏振濾波器。
5.根據權利要求3或4所述的裝置，其中所述濾波器以範圍在每分鐘I至500周的速率旋轉。
6.根據權利要求5所述的裝置，其中所述濾波器以範圍在每分鐘I至75周的速率旋 轉。
7.根據權利要求3至6中的任何一項所述的裝置，其中隨著時間改變所述濾波器的旋轉速率。
8.根據權利要求7所述的裝置，其中以隨機的方式改變所述旋轉速率。
9.根據前述權利要求中的任何一項所述的裝置，其中所述目標動物是鳥。
10.一種動物威懾系統，包括兩個或更多個根據前述權利要求中的任何一項所述的裝置。
11.一種用於威懾動物的方法，包括:投射在目標動物可發覺的波長範圍中的偏振光。
12.根據權利要求11所述的方法，包括隨著時間改變投射光的偏振。
13.根據權利要求11或12所述的方法，包括使用旋轉偏振濾波器改變所述偏振。
14.根據權利要求13所述的方法，其中所述濾波器是平面偏振濾波器。
15.根據權利要求13或14所述的方法，包括以範圍在每分鐘I至500周的速率旋轉所述濾波器。
16.根據權利要求15所述的方法，包括以範圍在每分鐘I至75周的速率旋轉所述濾波器。
17.根據權利要求13至16中的任何一項所述的方法，包括隨著時間改變所述濾波器的旋轉速率。
18.根據權利要求17所述的方法，包括以隨機的方式改變所述旋轉速率。
19.根據權利要求11至18中的任何一項所述的方法，其中所述目標動物是鳥。
20.一種基本如在此描述的根據權利要求1所述的系統。
21.—種基本如在此描述的根據權利要求11所述的方法。
全文摘要
一種動物威懾系統投射偏振光以威懾動物。該光可以是平面偏振光並且該偏振可以隨著時間改變。該系統特別適合於威懾鳥，但是也可以應用於威懾其他的對光的偏振敏感的動物，例如蜜蜂和黃蜂。該系統可以在葡萄園或果園、或在機場周圍、或在任何其他的出現鳥害問題的位置使用。
文檔編號A01M29/10GK103108544SQ201180034594
公開日2013年5月15日 申請日期2011年7月13日 優先權日2010年7月14日
發明者克勞福德·倫弗魯·布朗 申請人:因維斯施爾德有限公司