(57)【要約】相互作用式噴水は、少なくとも１つの柱又は水の噴射を供給する手段と、各水柱又は噴射水に電気信号を付与する手段と、人との相互作用によって生じる水柱又は噴射水の電気インピーダンスの変化を検出する検出手段と、電気インピーダンスの変化を検出したとき、聴覚効果又は視覚効果を発生できる電子装置を作動する手段とを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの水柱又は噴射水を供給する手段と、各水柱又は噴射水に電気信号を付与する手段と、人との相互作用によって生じる水柱又は噴射水の電気インピーダンスの変化を検出する検出手段と、電気インピーダンスの変化を検出するとき、聴覚効果又は視覚効果を発生できる電子装置を作動する手段とを備えることを特徴とする相互作用式噴水。
【請求項２】
少なくとも１つの水柱又は噴射水を供給する手段は、ノズルと、溜めからノズルに水を供給する手段とを備える請求項１に記載の相互作用式噴水。
【請求項３】
複数のノズルは、列状又は扇状に配置される複数の噴射水を形成する請求項２に記載の相互作用式噴水。
【請求項４】
溜め中に水が落下し又は戻るように噴射水を形成する請求項２又は３に記載の相互作用式噴水。
【請求項５】
表面上に落下する噴射水の水を溜め内に排出する請求項２又は３に記載の相互作用式噴水。
【請求項６】
大気を通る水軌道の一部に連続する水柱又は噴射水を形成する噴射水を各ノズルから発射する請求項２〜５の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項７】
グランドに電気接続される電流路となる溜め、他の噴射水又は他の何等かの物体に到達する前に、連続する各水柱を不連続な水柱に分散させる請求項６に記載の相互作用式噴水。
【請求項８】
演奏者が容易に到達できない位置で他の噴射水又は導電体に衝突する噴射水は、完全に連続しかつ分散しない導電体を形成する請求項１〜５の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項９】
人との相互作用の際に、演奏者が噴射水の不連続部分に手を容易に配置できない角度に噴射水を設定しかつ噴射の連続部分の長さを設定する請求項６又は７に記載の相互作用式噴水。
【請求項１０】
隣接する噴射水に演奏者の手が不注意に接触しないように十分に離間して隣接する噴射水を配置するが、意図する噴射水に接触するとき、演奏者が噴射水から噴射水まで迅速に手を移動できるように十分に近接して隣接する噴射水を配置する請求項１〜９の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項１１】
水が通過する適当な孔を設けた低い壁又は箱状のハウジング内から噴射水を発射する請求項１〜１０の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項１２】
壁又はハウジングは、貯水部の擁壁の一部を形成する請求項１１に記載の相互作用式噴水。
【請求項１３】
床表面に設けられた適切な複数の孔を通じて床から噴射水を発射する請求項１〜１０の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項１４】
電気信号は、交流電圧である請求項１〜１３の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項１５】
信号の波形は、実質的に正弦波である請求項１４に記載の相互作用式噴水。
【請求項１６】
選択すべき所望の振幅、周波数及び又は変調が可能な発振回路を使用して交流電圧を発生する請求項１４又は１５に記載の相互作用式噴水。
【請求項１７】
ノズルの出口にほぼ近接する噴射水に電気的に接触する電極を使用して、噴射水を感知する検出回路を使用して噴射水のインピーダンス変化を検出する請求項２〜１６の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項１８】
ノイズ信号を低減し又は除去する電気的フィルタを検出回路に設けた請求項１７に記載の相互作用式噴水。
【請求項１９】
非導電性材料の導管により各ノズルを機械的に支持する請求項２〜１８の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項２０】
零電位電極を備える請求項２〜１９の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項２１】
導管内を通過する水に電気的に接触する導管に沿う通路の一部に零電位電極を設けた導電部品を備える請求項２０に記載の相互作用式噴水。
【請求項２２】
感知電極及び零電位電極を接触検出回路に接続するプラグ-ソケット式コネクタを設けた請求項１７〜２１の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項２３】
接触検出電子回路の少なくとも一部を中央制御装置に収容した請求項１７〜２２の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項２４】
電源装置と、マイクロプロセッサと、インターフェース回路と、感知電極に付与される駆動信号を発生する手段とを中央制御装置に収容した請求項２３に記載の相互作用式噴水。
【請求項２５】
電源装置は、電池である請求項２４に記載の相互作用式噴水。
【請求項２６】
制御装置は、視覚効果又は聴覚効果を発生する電子装置を駆動する手段を含む請求項２３に記載の相互作用式噴水。
【請求項２７】
コンピュータは、適切なインターフェースカード又は装置を通じて信号の発生、信号の検出及び又は聴覚効果若しくは視覚効果の発生の何れか又は全ての機能を実行する請求項１又は１７〜２６の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項２８】
接触検出電子回路は、各ノズルの緩衝増幅器を含む請求項１７〜２７の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項２９】
緩衝増幅器の入力端子を感知電極に接続し、緩衝増幅器の出力端子を零電位電極に接続した請求項２８に記載の相互作用式噴水。
【請求項３０】
緩衝増幅器は、感知電極に存在する電圧に実質的に同一の電圧を零電位電極に印加して、感知電極と零電位電極との間で装置と水との電気抵抗の影響を無効にする請求項２９に記載の相互作用式噴水。
【請求項３１】
単一の発振器は、全てのノズルに信号を供給する請求項２〜３０の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項３２】
独立するノズル自体の発振器に各ノズルを接続した請求項２〜３０の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項３３】
独立する検出回路に各ノズルを接続した請求項２〜３０の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項３４】
ノズルは、共通の検出装置を共用する請求項２〜３０の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項３５】
急速にかつ連続して各ノズルを独立にサンプリングするゲート装置を介して直列方式で各ノズルをアドレス指定する請求項３４に記載の相互作用式噴水。
【請求項３６】
信号発生器に並列にノズルを連結しかつ複数の検出回路を設けてノズルを駆動し同時に感知する請求項３１に記載の相互作用式噴水。
【請求項３７】
各緩衝増幅器及び関連する電子制御装置は、ノズルの一部を形成し又はノズルに取り付けられる小型外囲体内にそれぞれ配置される単一の検出回路を形成する請求項２８〜３０の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項３８】
作動される聴覚効果は、音を発生するシンセサイザである請求項１〜３７の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項３９】
作動される視覚効果は、光である請求項１〜３７の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項４０】
作動される視覚効果は、レーザである請求項１〜３７の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項４１】
作動される効果は、コンピュータにより処理でき、表示でき及び又は記録できる信号である請求項１〜３７の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項４２】
噴水から離れて効果を発生する装置から離間して光を配置する請求項３９に記載の相互作用式噴水。
【請求項４３】
溜めの内側に光を配置する請求項３９に記載の相互作用式噴水。
【請求項４４】
ノズルの内側に光を配置する請求項３９に記載の相互作用式噴水。
【請求項４５】
噴射水に接触するとき、操作者は、視覚的帰還出力を感じる請求項３９に記載の相互作用式噴水。
【請求項４６】
帰還出力は、接触時に噴射水を照明する形態である請求項４５に記載の相互作用式噴水。
【請求項４７】
作動される効果は、弁を作動する手段である請求項１〜３７の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項４８】
弁の作動により噴射水の流量又は形状を変化させる請求項４７に記載の相互作用式噴水。
【請求項４９】
操作される噴水から離間して配置される他の噴水から放出される噴射水の流量又は形状を変化させる弁を設けた請求項４７に記載の相互作用式噴水。
【請求項５０】
同様の噴水に連絡して配置され、第１の噴水の噴射流に接触すると、１又は２以上の他の噴水が反応する請求項１〜４９の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項５１】
複合曲を演奏できる方法で複数の噴水を一体化した請求項５０に記載の相互作用式噴水。
【請求項５２】
複数の噴水を一体化して、複数の噴水の操作者間でゲームを行える請求項５０に記載の相互作用式噴水。
【請求項５３】
ポンプ手段の放出口を多岐管に接続して、１又は２以上のノズル間に加圧水を分配する請求項２〜５２の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項５４】
多岐管は、密封端と、吸入口と、１又は２以上の出口とを有する管である請求項５３に記載の相互作用式噴水。
【請求項５５】
多岐管の各出口は、噴水の噴射水を発生するノズルに接続される請求項５４に記載の相互作用式噴水。
【請求項５６】
給水管を経て多岐管にノズルを連結する請求項５５に記載の相互作用式噴水。
【請求項５７】
多岐管付近に設けられかつ零電位電極を形成する導電部を有する合成樹脂材料等の絶縁材料により給水管を製造した請求項５６に記載の相互作用式噴水。
【請求項５８】
方向を調整できる多岐管及びノズルにより、所望の配列の噴射水を発生する請求項５３〜５７の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項５９】
全ての所望位置に各ノズルを方向付けできるボール-ソケット型保持器内に各ノズルを取り付けた請求項２〜５８の何れか１項に記載の相互作用式噴水。
【請求項６０】
連続する水柱又は噴射水を設ける過程と、水柱又は噴射水に電気信号を付与する過程と、人との相互作用によって生じる水柱又は噴射水の電気インピーダンスの何等かの変化を検出する過程と、電気インピーダンスの変化を検出したときに、聴覚効果又は視覚効果を発生できる電子装置を作動させる過程とを含むことを特徴とする聴覚効果又は視覚効果を発生する水との相互作用を発生する方法。
【請求項６１】
添付図面に明示し、添付図面について明細書に詳記した噴水。
【請求項６２】
添付図面に明示し、添付図面について明細書に詳記した水と相互作用を発生する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観賞用噴水の分野及び聴覚効果又は視覚効果を生ずる水との相互作用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
数世紀の間、公共の場所に噴水を設けて、流動する水音と共に、魅力的な又は新規な視覚表示の演出により、心地よい環境が創造されてきた。しかしながら、噴水は、人の存在又は動作に通常無反応の受動的物体である。電子式近接検出器を使用して、存在する人の姿勢変化に反応する噴水装置を創造する噴水設計者も存在するが、人の接触に直接反応する噴水は公知ではない。
【０００３】
また、鍵盤楽器、打楽器及び木管楽器をそれぞれ模倣するキーボード、ドラムパッド及びブレスコントローラ等の多種の装置を使用して、演奏者が操作できる電子楽器又はシンセサイザは、長年公知である。前記装置は、熟練演奏者に適する。しかしながら、通行人の注意を引きかつ通行人が音楽の作成に参加できる音楽作成設備を公共の場所に設けることが望まれる場合もある。視覚上印象的ではなく、容易に盗難に遭遇し又は損壊され易く、十分に熟練しかつ習熟しなければ使用できない既存の操作装置は、公共の場所での使用に不適切である。
【０００４】
電子的に演奏される音楽を公共の場所で人々が制御できる試みもなされてきた。例えば、特許文献１（コンワイザ及びコンワイザ名義）は、踊る人の動作に応答して音を発生する舞踏床装置を示す。しかしながら、この舞踏床装置は、特に視覚的魅力がなく、また、合理的に音楽的効果を生ずるのにかなりの身体エネルギと敏捷性とを必要とする。
【０００５】
ビー・スザナーが発明した「レーザーハープ」（デイヴィス、1984年、「電子楽器」ニューグローヴ音楽・楽器辞典、マクミラン、1984年）は、視覚的に強い印象を与える音楽制御装置である。しかしながら、この音楽制御装置は、強力なレーザビームの光学的成分を使用するため、公衆の健康に危険の可能性があり、取扱いに注意を要する点で幾つかの欠点がある。また、明るい周辺光の中では、ハープの「弦」を形成するレーザビームを見ることはできない。
【０００６】
特許文献２（シュアン名義）は、楽音の電子的発生の操作に使用する自由落下水流の列を含む装置を開示し、水流は、ハープの弦のように一列に配列され、演奏者の手で水流を遮断することにより演奏される。フレームにより包囲される水流は、フレームの上部材から捕水容器内に垂直に落下する。水流に平行にかつ隣接して照射される光線を遮断するときに、演奏者の手が検出される。しかしながら、この発明では、フレームで包囲される水流を垂直に落下しなければならない。従って、自由に流動する噴水として装置を形成することができない。また、構成部品の位置を慎重に合わせて、水流と光線とを厳密にかつ確実に整合させる必要がある。更に、この装置は、光線を横切る水流を吹き飛ばす風により誤動作するおそれがある。
【０００７】
複数の打音材に噴射水又は水流を当てることにより音楽を奏でる他の発明も開示されてきた。例えば特許文献３（ズィンダ）は、この原理に基づく「音楽の噴水」を示す。最近、発明者は、適当な共鳴器に噴水を当てるときに噴水により搬送される音波を可聴音に変換して噴水を音波に調整する手段を開示する。例えば特許文献４（デマリニス名義）を参照されたい。最も一般的に「音楽噴水」と称する形式の装置は、可視噴水の噴出力、形状若しくは数の変化及び／又は可視噴水の照明の変化により予め記録され又は生演奏される音楽の演奏に応答する装飾的な噴水を含む。
【特許文献１】米国特許第５,５８９,６５４号
【特許文献２】中国実用新案第２,３９５,３６０号
【特許文献３】米国特許第１,９１２,５６２号
【特許文献４】米国特許第６,０９５,８８９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、人との接触に応答して聴覚効果又は視覚効果を生ずる新型の噴水を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、聴覚効果又は視覚効果を付与する新規な水との相互作用発生法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従って、本発明による第１の実施の形態は、少なくとも１つの水柱又は噴射水を発生する手段と、水柱又は噴射水に電気信号を付与する手段と、水柱又は噴射水と人との相互作用により生ずる水柱又は噴射水の電気インピーダンスの変化を検出する検出手段と、電気インピーダンスの変化を検出したときに、聴覚効果又は視覚効果を生ずる電子装置を作動する手段とを備える相互作用式噴水装置を提供する。
【００１１】
本発明による第２の実施の形態は、連続する水柱又は噴射水を発生する過程と、水柱又は噴射水に電気信号を付与する過程と、水柱又は噴射水と人との相互作用により生ずる水柱又は噴射水の電気インピーダンスの何らかの変化を検出する過程と、電気インピーダンスの変化を検出したときに、聴覚効果又は視覚効果を発生できる電子装置を作動する過程とを含み、聴覚効果又は視覚効果を発生する水との相互作用法を提供する。
【００１２】
本発明による方法及び装置は、人体の固有静電容量との相互作用により生ずる噴射水の電気インピーダンスの変化を検出する原理に基づく。
【００１３】
少なくとも１つの噴射水又は水柱を発生する手段は、溜めから送水される水を噴出する１又は２以上のノズルを備えることが好ましい。溜めは、例えば、水泳用プール又は造成池でもよい。例えばハープの複数の弦を真似て複数のノズルを配置して、列状又は扇状の噴射水を形成することが好ましい。例えば、ノズルに角度を付けて、溜め内に水が落下し又は排水されるように噴射水を設けることが好ましい。別法として、舗装道路等の固体路面上に水を落下させて、路面下の水タンク又は他の溜め内に水を戻してもよい。
【００１４】
演奏者の手が容易に届く噴射水を発生する複数のノズルを配列することが好ましい。演奏者が意図する噴射水に接触するとき、１つの噴射水から他の噴射水に手を素早く移動できるように十分に接近するが、隣接する噴射水に手が不注意に接触しないように十分に離間して隣接する噴射水を配置することが好ましい。
【００１５】
ノズルから発射する水を直ちに分離する水滴に分散させずに、大気中の経路のかなりの部分を形成する連続する水柱又は噴射水を発生する各ノズルを構成することが好ましい。電気的なアース（グランド）となりかつ水が落下する溜め、他の噴射水又は何等かの物体に連続水柱が接触する前に、各連続水柱は非連続水柱に分散することが好ましい。別法として、他の噴射水又は電気伝導体に噴射水が衝突する点は、演奏者が容易に届く噴射水の最高点からかなりの距離にあり、装置の性能がある程度低下する可能性を理解できても、途切れない電気伝動体となる十分に連続的な噴射水を使用することができる。演奏者が噴射水との相互作用を行うとき、噴射水の角度及び連続部分の長さは、噴射水の不連続部分に容易に手が届かないものであることが好ましい。
【００１６】
水が通過する適切な孔を備える低壁又は箱状ハウジングから噴射水を放出することが好ましい。前記低壁又は箱状ハウジングは、貯水池の擁護壁の一部を形成してもよい。別法として、床面に設けた適切な孔を通じて床から噴射水を放出してもよい。
【００１７】
溜めからノズルに水を圧送するポンプを設けることが好ましい。ノズルに流入する前に水をフィルタに通し、水から何等かの粒状物質を除去することが好ましい。
【００１８】
電気信号は交流電圧が好ましい。矩形波又は鋸歯状波等の種々の波形を使用できるが、外部からの無線周波信号を発生する可能性を抑制する正弦波状信号が最も好適な選択であろう。また、正弦波状信号は、手の移動により生ずるインピーダンスの小さな変化を検出する検出器の感度を改善し、後述のように、水の電気伝導度の変動特性を補償することができる。
【００１９】
何等かの適当な手段によって交流電圧を発生させてもよい。本発明の好適な実施の形態では、装置設計者が選択する所望の振幅、周波数及び又は変調を実現する発振回路を使用して、交流電圧を発生することができる。
【００２０】
噴射水に電気的に接続された感知電極を有する検出回路をノズル出口付近に設けて、噴射水のインピーダンス変化を検出することが好ましい。また、ノイズ信号を低減し又は除去する電気フィルタを検出回路に設けてもよい。
【００２１】
ノズルを通過する水に電気的に接触する導電素子を備える少なくとも１つの感知電極を各ノズルに設けることが好ましい。導電素子は、噴射水／水柱との何等か相互作用を検出するのに使用される電気回路の一部を構成する。金属により一体で又は部分的に感知電極を形成する場合、ノズル全体が感知電極でもよい。感知電極を通過する水と接触検出回路とを除く他の全ての導電体から、感知電極を電気的に絶縁することが好ましい。
【００２２】
樹脂材料等の非導電性材料の導管により水を供給する各ノズルを機械的に支持してもよい。導管は、直管、可撓管又は液密に密閉された水路を含む支持片の形態でもよい。導管は可撓管が好ましい。導管内に零電位電極を設けることが好ましい。零電位電極は、導管に沿う通路の一部に設けられかつ導管を通過する水と電気的に接触する導電素子を含むことが好ましい。例えば、零電位電極は、水が通過する金属管部分の一部を形成し又は水路を横断する金属製の格子、ワイヤ又は羽根を形成してもよい。零電位電極及び感知電極を金属により形成する場合、同一成分の金属から零電位電極及び感知電極を形成し、電食及び検出手段と干渉する異常電圧の発生を予防することが好ましい。
【００２３】
感知電極及び零電位電極を接触検出電子回路に連結するワイヤ等の連結手段をプラグ及びソケット型コネクタにより設けることができる。
【００２４】
通常速度で導管中を水が流れるときの感知電極と零電位電極との間の電気抵抗が、演奏者により容易に接触される噴射水の連続部の最遠点と感知電極との間の電気抵抗の２０分の１以上となる導管の長さ及び幅を感知電極と零電位電極との間に設けるのが好ましい。
【００２５】
接触検出電子回路の少なくとも一部分を中央制御装置内に収容することが好ましい。また、電源装置及び／又は電池と、マイクロプロセッサと、インターフェース回路と、感知電極に付加する駆動信号を発生する手段とを中央制御装置のケースに収容できる。また、中央制御装置は、例えば音発生回路及び増幅器等の視覚効果又は聴覚効果を発生する電子装置を作動する手段を含んでもよい。別法として、適切なインターフェースカード又はインターフェース装置を介して、前記何れか又は全ての機能を満たすコンピュータを使用してもよい。
【００２６】
また、接触検出電子回路は、各ノズル毎に一連の緩衝増幅器及び付属の制御電子装置を含み、各緩衝増幅器の入力端子を感知電極及び零電位電極の出力端子に連結することが好ましい。緩衝増幅器は、感知電極からの電気信号を記憶し、感知電極と零電位電極との間の電気抵抗の影響を無効にする。
【００２７】
単一の発振器から発振信号を全ノズルに付与するか又は別法として、独立する専用発振器を各ノズルに連結してもよい。同様に、各ノズルに独立する検出回路を連結し又は共通の検出装置と共用させてもよい。単一の発振器及び又は検出装置を使用する場合、迅速にかつ連続して各ノズルを個別にサンプリングするゲート装置により、直列方式で各ノズルをアドレス指定してもよい。別法として、信号発生器に並列に複数のノズルを接続し、かつ複数の検出回路を設けて、ノズルを駆動すると同時に感知してもよい。
【００２８】
緩衝増幅器及び付属の制御電子装置は、単一の検出回路を形成する。ノズルの一部を形成し又はノズルに取り付けられる小型筐体内に各検出回路を搭載することが好ましい。別法として、一列のノズルの横に配置される単一の細長い筐体内に各検出回路を収容してもよい。筐体を密閉し又は封止して水の進入を防止すべきである。検出装置を封入する場合、低融点温度熱可塑性物質内又は熱硬化性合成樹脂材料内に検出装置を密封してもよい。
【００２９】
本発明の好適な実施の形態では、作動する電子装置は、楽音を発生するシンセサイザである。しかしながら、照明又はレーザ等の視覚効果に限定されず、コンピュータにより処理、表示及び若しくは記録できる信号を含む付加的出力又は代替出力を発生してもよい。
【００３０】
出力応答信号に光を使用する場合、装置から離間して光源を配置し又はノズル又は溜め内に光源を配置してもよい。この構成では、噴射水に接触すると、白色光又は有色光により噴射水を照射して、瞬間的な視覚的帰還出力を受けることができる。
【００３１】
前記のものに対する更に付加的な又は代替の出力応答機能は、電気的にドアを開閉する機能、ソレノイド弁により調整する噴水流の流量若しくは形状を変更する機能又は別に設けた他の噴水の外観を変更する機能を含む。
【００３２】
単独で又は他の類似の装置に連動させて装置を動作して、第１の装置の噴射流との接触により１又は２以上の他の装置内の応答を発生させてもよい。複数の噴水を一体化することにより、各装置から出力する音楽をより複合する旋律で演奏し若しくは視覚的出力であり又は他の人の系統のノズルを移動し及び／若しくは流れ特性を変更する出力であれば、他の装置の使用者は、ゲームを実行できる。
【００３３】
本発明の装置は、溜めから水を圧送するポンプを備えることが好ましい。ポンプ又は付属の配管に網部材等のフィルタを取り付けて、装置への粒状物質の侵入を阻止することが好ましい。ポンプの吐出口は、１又は２以上のノズルに加圧水を分配する多岐管に接続される。多岐管は、密封端部と、入口と、１又は２以上の出口とを有する管であることが好ましい。この装置は、多量の加圧水を多岐管内に蓄積することにより、ポンプ圧送流量の変動による影響を低減し、１又は２以上のノズルに水をより均一な流量で分配できるものである。また、この装置は、所望数の出口を多岐管に連絡できる融通性があり、「ハープ」の所望の数の「弦」を得ることができる。
【００３４】
少なくとも接続管の一部をアース接続する導電性材料により製造しなければならないが、溜めをポンプに接続する連結管を合成樹脂材料等の電気絶縁材料により製造することが好ましい。
【００３５】
本発明の噴射水を発生するノズルは、多岐管の各出口に取り付けられる。複数のノズルを直接多岐管に連結してもよいが、下記理由により、給水管を介してノズルを多岐管に連結することが好ましい。給水管を多岐管の周囲に包囲して、ノズルを多岐管に連結する給水管を嵌合することにより装置をより小型に形成しかつノズルを多岐管に近密に配置することが好ましい。
【００３６】
更に、導電部を多岐管の近傍に設けて零電位電極を形成すべきでも、合成樹脂材料等の絶縁材料により給水管を製造することが好ましい。発生する噴射水の直径より給水管の直径を大きくして、給水管内の乱流及びノズルでの圧力降下を最小限に抑制することが好ましい。しかしながら、給水管内の水の電気インピーダンスが前記限界以下に低下することを確実に防止するため、給水管の直径を十分に小さくしなければならない。
【００３７】
本発明の多岐管及び又はノズルを取り付けて、多岐管及び又はノズルの向きを調整して、所望の配列の噴射水を形成することが好ましい。ブラケット内に一端が保持される軸に多岐管を軸着することにより、噴射水を所望の角度に形成することができる。従って、多岐管の向きを変更して軸を固定し、正しい位置に多岐管を保持することができる。好適な実施の形態は、Ｕ字状ブラケット内に手動ロックボルトにより保持される多岐管を想定する。付加的に又は別法として、同様の手段によって、ノズルを軸着してもよい。ノズルと多岐管との複数の回転軸は、互いに対し角度９０度に向けて、より広角度範囲で噴射水の方向を変更できることが好ましい。最も好適な実施の形態では、如何なる所望の位置でも各ノズルの方向を設定できるボール型及びソケット型の保持具に各ノズルが取り付けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明をよく理解し、どのように実施して効果が生ずるかを明示するため、例示のもみの目的で示す添付図面について本発明の実施の形態を説明する。
添付する各図面は、異なる数の噴射水を有する本発明の相互作用式噴水装置を示す。しかしながら、相互作用式噴水装置は、如何なる数の噴射水を備えてもよい。単純化のために、図面中の同一の機構は同一の符号を付す。
【００３９】
本発明の一実施の形態では、１又は２以上の噴射水を放出する噴水装置を設け、噴射水内又は噴射水近傍で手を動かす演奏者に応答して、電子音のシンセサイザにより、音調又は音楽を発生する手段を有する。添付図面の図１は、相互作用式噴水装置の一例を示す。相互作用式噴水装置は、水泳用プール又は他の水溜め付近での使用に適し、相互作用式噴水装置の構成要素は、床内の板4の下に収容される。６個の噴射水1は、板4の孔3から上方に放出され、水がプール内に直接落下し戻るように噴射水1に角度が付けられる。演奏者が容易に届かない高さにある位置2で各噴射水は小滴に分散する。位置2の下方の水は、連続柱を形成する。演奏者が意図する噴射水に接触するとき、演奏者が１つの噴射水から他の噴射水に手を素早く移動して旋律を奏でることができるほど十分に近いが、隣接する噴射水に演奏者の手が不注意に接触しないように十分に離間して噴射水が配置される。
【００４０】
図２は、噴射水1を６個ではなく１６個設けた相互作用式噴水装置の電子部品を示す。相互作用式噴水装置は、ノズル6を保持し噴射水を放出するノズル列5と、ノズル6に対応する数の検出回路7を含む検出器列8とを有する。電子制御装置9に接続されるインターフェース用ケーブル10に接続される電源制御線を通じて、全検出回路7は共に連結される。標準的な楽器用デジタルインターフェース（MIDI）ケーブル11を通じて、電子制御装置12の出力信号は、シンセサイザ12に付与される。次に、シンセサイザ12からの音声信号は、音声増幅器13に送られ、拡声器14により音声信号が再生される。
【００４１】
４個の噴射水を有する本発明による相互作用式噴水装置の液圧構成要素を添付図面の図３に示す。ポンプ16は、フィルタ15を介してプール（図示せず）から水を吸引する。電気的安全のために接地される少なくとも一部分の金属部分を含む管17を通じて、ポンプ16は噴水多岐管18に送水する。多岐管18自体は、合成樹脂等の電気絶縁材料により構成される。給水管19は、多岐管1から上方に延伸しノズル20が取り付けられる。零電位電極21を形成する基部付近の給水管19部分を除き、給水管19及びノズル20の各々は、電気絶縁材料により構成される。各ノズル20の上部で径方向に設けられる金属インサート22は、感知電極を形成する。金属インサート22の円形孔は、噴射水が発生する噴射口として作用する。零電位電極21及び感知電極にそれぞれ電気接続部23,24が設けられる。
【００４２】
図４に示す抵抗ネットワークによる近似電気回路として図３に示す噴水装置を表すことができる。ノズル20から放出される連続水柱1の電気抵抗をRjとし、ノズル20の出口と噴射水の接触点との間の噴射部分の電気抵抗をRtとする。２電極21,22間の給水管19中の水の電気抵抗をRfとし、多岐管18と零電位電極21との間の水の電気抵抗をRwとし、接地された導水管17と多岐管18との間の抵抗をRgとする。他経路の多岐管と零電位電極との間の水の電気抵抗をRx、Ry及びRzにより示し、Rwに類似する。明瞭化のため他経路の詳細を省略する。感知電極及び零電位電極は、感知電極及び零電位電極を通過する全水流とは本質的に接触せずに抵抗Rs及びRnを発生するが、抵抗Rs及びRnの抵抗値は、図示の他の抵抗に比較して非常に小さい。
【００４３】
可変静電容量Cbは、演奏者の手の接近に伴って発生する静電容量（キャパシタンス）を示す。人体の静電容量は、電荷を蓄積できる人体の電荷蓄積能力から生じ、典型的な人で約１００pFの値を有する。回路により人体の静電容量を検出するため、人体とアース又は回路接地との間の直接接続を要しないことに留意すべきである。演奏者の手が噴射水から離間する状態のとき、静電容量Cbの値はほぼ零である。演奏者が噴射水に接触するとき、静電容量Cbは、演奏者の身体静電容量値、即ち約１００pFとなる。「テレミン」式演奏として知られているように、演奏者の手が噴射水に接触しないが接近する場合、静電容量Cbは、噴射水と手との間の静電容量に直列に接続される身体静電容量により構成される。この演奏者の手を接触せずに接近させる場合の静電容量が約３pFのオーダであるから、正味効果は、３pFより僅かに小さい静電容量Cb値となる。
【００４４】
本発明による相互作用式噴水装置の電子制御装置では、演奏者が噴射水に接近し、手を噴射水に接触させて手を噴射水内で上下に移動することにより、抵抗Rt値を変化させるときの静電容量Cbの変化を検出できなければならない。アース（図示せず）から各ノズル及び噴射水を完全に絶縁すれば、コンデンサC1を通じて位置25での交流信号を感知電極24に印加することにより、静電容量Cbの変化の検出を実現できよう。コンデンサC1のインピーダンスである上成分と、抵抗RsとRtとの直列インピ−ダンス及びコンデンサCbのインピーダンスである下成分とによりリアクタンス分圧器が構成される。噴射水内又は噴射水付近で手を移動することにより、分圧器の下成分のインピーダンスを変化させ、これにより感知電極24での信号振幅を変化させることができる。この振幅変化を測定して、噴射水が演奏されているか否かを決定できる。
【００４５】
前記企画の課題は、抵抗Rf、Rw及びRgによって形成されるアースに対する電気抵抗から起こる。ノズルに水を供給する水路は、ノズルから放出される噴射水より通常幅広くかつ短いため、噴射水の電気抵抗Rjより非常に小さい直列抵抗Rf+Rw+Rgとなる。小さい直列抵抗の効果は、分圧器に負荷されるので、演奏により発生する感知電極24での信号振幅の変化は、正確な検出が困難か又は不可能なほど小さい。この課題は、多岐管とノズルと間の給水管をより長く及び／又は細くすることにより克服できる。しかしながら、長い管では、噴水装置の体積が著しく大型化し、細い管では、乱流を発生する高流量水を必要とするが、適正な層流の噴射水を発生することが望ましいので、乱流を除去する何等かの手段をノズル内に設けることになろう。より長く又は細い管は、高圧で送水するポンプを必要とするので、強力なポンプは、高価となる。
【００４６】
図５は、前記課題に言及する本発明による好適な相互作用噴水を示す。一定電圧の正弦波信号は、接続点25から入力コンデンサC1を介して感知電極24に付与される。単一利得増幅器A1は、感知電極24に存在する信号を記憶する。結合コンデンサC2は、感知電極24の信号から直流電圧を除去する機能を有し、レジスタR1は、増幅器A1にバイアス電圧を印加する。増幅器A1は、高入力インピーダンスを有し、抵抗R1は、数１００万オームの値に選択されるので、感知電極24の信号は、可能な限り小さい値に減衰する。増幅器A1の出力は、零電位電極23に直接付与される。増幅器A1は単一利得を有するため、零電位電極23に付与される交流信号は、感知電極24に存在する交流信号に実質的に同一となる。これにより、零に近似する給水管19の電気抵抗Rfを通じて交流電流が流れる。従って、増幅回路は、抵抗Rfを通りグランドへの低インピーダンス経路を除去し又は無効にする作用がある。感知電極24上の電圧の低インピーダンスの複製は、増幅器A1により接続点26に生じ、主制御回路に低インピーダンスの複製を戻して、低インピーダンスを分析し、演奏者が噴射水を実行しているか否かを決定する。
【００４７】
本発明を実施する際に注意すべき要因は、噴水となる水の導電率を予測できないことである。観賞用噴水設備に使用する軟水の２００マイクロジーメンス/cmから、厳重に処理された水泳用プールに使用する水の４０００マイクロジーメンス/cmまで、導電率が変動する。等価回路の全水成分の電気抵抗は、導電率に逆比例して変化する。従って、接触検出装置は、水導電率の実用的な２０：１の範囲にわたり動作すべきである。可変駆動発振器周波数を使用してこの範囲を達成できる。キャパシタ素子Cl及びCbのインピーダンスは周波数に反比例するので、駆動信号の適切な周波数を選択することによって、回路中のキャパシタ素子のインピーダンスを調整して、回路中の水の電気抵抗に対してインピーダンスの相対値を同一に保持することができる。例えば、１０KHz〜２００KHzの実用的範囲に相当する２０:１の範囲にわたり手動で調節可能な周波数で正弦波発振器を作動させることにより、この調整を最も容易に実行できる。別法として、貯水池内又は噴水装置の導水管内の水導電率を測定する電子回路を使用しかつ導電率に比例して周波数が変化するように、電圧制御式発信器又はデジタル制御式発振器の周波数を設定して得られる導電率の値を使用して、発振器の周波数を自動的に制御することもできる。水の導電率測定回路及び制御可能な周波数発振器は、公知であるため、本明細書では説明を省略する。
【００４８】
入力コンデンサC1の値は、典型的な身体静電容量より小さいが、緩衝増幅器A1の入力容量と感知電極24の浮遊容量との結合容量より高くすべきである。値１２pFが実用的である。緩衝増幅器A1は、２,０００,０００オームを超える入力インピーダンス及び可能な限り小さい入力容量を有し、単一利得で安定しかつ最高信号周波数で０.４度未満の位相誤差を示すべきである。電界効果トランジスタ入力の高速バッファ集積回路を使用できるが、より経済的な変形例では、補償回路網と共に汎用電界効果トランジスタ入力の演算増幅器を使用すれば、高周波の位相誤差を最小化できる。
【００４９】
感知電極24に出現する駆動信号に対して選択される振幅は、２つの要因に制約される。過剰に振幅が小さい場合、噴水付近の無線送信機及び電気装置からの電気ノイズが接触検出電子装置に干渉することがある。過剰に振幅が大きい場合、演奏者の手の神経を直接刺激して、不快な痛み感覚を与えることがある。実用的な条件では、約１ボルト〜１０ボルトが各限界値である。従って、好ましくは前記電圧値の間で駆動電圧を選択すべきである。
【００５０】
添付図面の図６は、単一の検出回路を形成する緩衝増幅器及びノズル選択電子回路の実用回路図を示す。抵抗R2は、増幅器A1の利得をほぼ単一に制限する負帰還回路となる。高駆動信号周波数を使用するとき、素子C3及びR3は位相補正を行う。７つのコネクタ全体を示すバス52により、装置内の全検出回路が結束される。バス52は、正側電力線60、負側電力線61及びアース電力線59と、駆動信号線54と、信号帰還線55と、クロック線56と、データ線57,58とを含む。アナログスイッチQ1をオンすることにより、増幅器A1の出力を信号帰還線55に連結できる。アナログスイッチQ1は、電界効果トランジスタ又はアナログスイッチ集積回路でもよい。D型ラッチIC1の出力端子に生ずる論理「１」により、アナログスイッチQ1がオンとなる。データ入力ライン57は、D型ラッチIC1のＤ入力端子に接続される。クロック線56が論理０から論理１に切り換わると、入力端子の論理１はD型ラッチIC1内に記録される。D型ラッチIC1の出力端子は、隣接する検出装置等のデータ入力線に接続されるデータ出力線58に接続される。従って、一連のラッチは、シフトレジスタを形成する。
【００５１】
動作の際に、クロック線56上に１の移行間に、第１のラッチのデータ入力端子に論理「１」が一時的に付加される。これにより、第１の検出回路が「選択」され、信号帰還線55上に緩衝増幅器の出力が生ずる。次の検出回路を選択すべきとき、クロック線は、再び切り換えられ、論理「１」は、第２のラッチに移動され、第２の検出回路を選択する。噴水装置のノズル数に等しい回数だけ前記シフト過程を反復した後、再び全シーケンスを開始する。各検出回路は、主制御装置の信号分析電子回路が信号帰還線55上の信号の振幅を測定するのに十分に長い期間選択される。データ線57,58及びクロック線56に必要な論理信号は、主制御装置のマイクロプロセッサにより発生される。
【００５２】
本発明の一実施の形態による相互作用式噴水装置電子部品を添付図面の図７のブロック図に示す。噴水組立体内の複数の検出回路7は、バス52により連結される。噴水組立体は、多極インターフェース用ケーブル10により制御装置9に接続される。制御装置9は、低電圧電力を全電子部品に供給する電源装置43と、検出回路に駆動信号を発生する可変周波数発振器44と、全制御信号及び楽器用デジタルインターフェース信号を発生するようにプログラム制御されるマイクロプロセッサ45と、信号分析回路46,47,48,49と、制御装置間を電気的に絶縁するインターフェースとなる光学式絶縁装置50と、出力接続部51を介して接続される外部シンセサイザとを含む。電源装置43は、電池、幹線電源又はこれらの組合せを使用してもよい。マイクロプロセッサ45は、一時的にデータを記憶する書込み読出し記憶装置と、プログラムを蓄積するある形式の読出し専用記憶装置と、クロック発振器、入出力ポート、直列通信用の汎用非同期送受信回路等の他の構成とを含む「マイクロコントローラ」として公知の型式が好ましい。
【００５３】
選択される検出回路からの最新の信号は、信号帰還線55に達し、幹線電源配線から放出される無線周波干渉信号及び低周波信号を除去する帯域フィルタ46により、濾波される。濾波された信号は、整流器47で整流された後に、積分器48で積分される。その後、積分器48の出力電圧は、アナログ対デジタル変換器49よってデジタル値に変換され、その出力は、マイクロプロセッサ45により読み出される。
【００５４】
図８は、本発明の噴水組立体の信号処理回路を示す。入力端子64に出現する信号は、抵抗R4、コンデンサC4及びコイルL1を有する最初のローパスフィルタと、その後、演算増幅器A2及び付属素子とを有するハイパスフィルタにより濾波される。得られる信号は、ダイオードD1、コンデンサC5及び抵抗R5並びにダイオードD2、コンデンサC6及び抵抗R6により形成される２つのダイオード検出器に供給される。２つのダイオード検出器は、正及び負のピークを検出する。コンデンサC5及びコンデンサC6の電圧は、演算増幅器A3及び付属素子により構成される差動増幅器に付与される。
【００５５】
噴射水内又はその付近に演奏者が手を配置することにより、演算増幅器A3の出力電圧の直流成分が変動し、噴射水がノズル付近に接触するとき、約−１.２ボルトであるが、噴射水の上方に手を移動するとより正側となり、噴射水付近に手を保持すれば、更に正側となり、演奏者の身体のどの部分も噴射水に接近させなければ、更に正側となる。演算増幅器A4及び付属素子により構成される積分器に演算増幅器A3の出力電圧が付与される。抵抗R7により演算増幅器A3の出力電圧は、積分器コンデンサC7を充電する電流に変換される。抵抗R8は、積分器にバイアス電圧を印加して、積分器の出力は、入力信号振幅の全範囲にわたり常に正方向に傾斜する。ダイオードD3は、演算増幅器A4の出力上の負側偏倚を制限する。新規の信号測定を実施する前に、アナログスイッチQ2を使用して、コンデンサC7を放電し、積分器をリセットする。アナログスイッチQ3及びコンデンサC8は、測定期間の終了時に積分器の出力電圧をサンプリングするサンプルホールド回路を形成する。コンデンサC8の電圧は、出力端子を通じてアナログ・デジタル変換器49の入力端子に付与される。アナログスイッチQ2及びQ3は、電界効果トランジスタ又はアナログ式スイッチ集積回路でもよい。
【００５６】
作動の際に、前記方法を使用して第１の検出回路を選択する。制御線65を瞬間的に論理「１」に切り換えて積分器48をリセットする。これにより、信号振幅に依存する割合で積分器の出力が逓増する信号測定期間を開始する。典型的には数ミリ秒であるこの期間の終期に、制御線66を論理「１」に切り換えることにより、アナログスイッチQ3をオンに切り換えて、コンデンサC8を積分器の電圧まで充電し、積分器の電圧をサンプリングする。その後、制御線66を論理「０」に切り換えてアナログスイッチQ3をオフに切り換え、アナログ・デジタル変換器49は、指令を受けて、コンデンサC8に印加される電圧を測定する。アナログ・デジタル変換器49により発生する出力値をマイクロプロセッサ45内に読み出し記憶して、内部プログラムにより出力値を使用して、第１の噴射水の現演奏状態が決定される。その後、第２の検出回路を選択して、全検出回路に情報を送るまで、この過程が反復される。更に、マイクロプロセッサ45は、全噴射水から得た状態情報を照合し、現在演奏されている音調について何の情報をシンセサイザに送信しなければならないかを決定し、シンセサイザが処理できる形式にこの情報を書式化し、楽器用デジタルインターフェースポートを通じて書式化した情報を送信する。
【００５７】
本発明の好適な実施に形態による相互作用式噴水装置の機械的構成を図９及び図１０に示す。噴射水1のノズル20は、支持ブロック32内に保持される。支持ブロック32は、基部41及び端板42を有するフレーム内に保持される。支持ブロック32は、長軸の周りに回転可能に支持され、噴水噴出口の発射角度を調整し、手動ハンドルボルト33により所望の位置に固定することができる。ノズル増幅器アセンブリ36を含む外囲体37は、支持ブロック32の一方側に取り付けられる。外囲体37は、ガスケット38により防水される。増幅器回路36は、導線34及び防水単極コネクタ35によって電極21、22に連結される。多極防水コネクタ39及びインターフェースケーブル40によって前記の素子は、電子制御装置に接続される。
【００５８】
支持ブロック32を支持するフレームは、適所に多岐管18を保持する。水は、管17を通じて多岐管内に流入する。作動の際に、空間29を除き、多岐管18の大部分に水が充填される。空間は、本発明の本質的構成要素ではないが、ポンプによって多岐管18内に生じる水圧の急激な変化を空間により減衰させて、ノズル水路を通じて乱流を減少することができる。90°角度でエルボ状に形成される金属管に形成される零電位電極21に多岐管18の出口管28が接続される。電気絶縁材として作用する何等かの適当な材料で零電位電極21の外面を被覆してもよい。零電位電極21は、給水管19によってノズル20に連結される。給水管19は、可撓性合成樹脂材料により形成され、ノズル20内に流入する前に、多岐管18の周囲を１回転する。給水管19の前記構造により、噴水組立体の形状を無理なく小型に保持しながら、長い水路を確保し、高電気抵抗を各対の電極間に設けることができる。
【００５９】
ノズル20に流入する水は、格子状、網状又は長さ方向に配置した複数の羽根を組み合わせた形状に形成できる乱流低減装置30を通過する。乱流低減装置30は、ノズル20に流入する水内の大きな渦巻又は螺旋運動を崩壊させて、感知電極22直下の空間を通って流れる水を非乱流に変換する機能がある。感知電極22は、円形の中央オリフィスを有する金属円板の形状に形成される。放出される噴射水1とオリフィスとの間の接触面積を減少することにより、噴射水内の乱流を最小限に保持するため、オリフィスの端部に傾斜面が設けられる。射出される噴射水内の乱気流を抑制する前記手段又は他の手段は、公知であるため、詳細な説明を省略する。
【００６０】
主制御ユニットのマイクロコントローラ（プロセッサ）は、不揮発メモリ内に記憶されたプログラムコードを含む。スイッチをオンに切り換えて装置に電源を投入して、マイクロコントローラに下記の機能を実行させるとき、プログラムは、連続的に動作される。プロセッサは、前記噴水の検出回路列を反復して走査し、各検出回路に対して内部記憶装置内に記憶されるアナログデジタル変換器の値を読み出す。アナログデジタル変換器の値は、誰も噴射水の近くにいなければ、小さいが、噴射水に手を近付けるほど増加し、噴射水に手を接触させると、より高い値に急激に増加するが、実際の値は、噴射水に沿う演奏者の手の位置に依存する。各検出装置に対し、プログラムは、前の数分間に読み出したアナログデジタル変換器の値範囲の記録を保持する。プログラムは、特定の噴射水が演奏されないときの平均アナログデジタル変換器の値である基準線アナログデジタル変換器の値を前記値範囲の低い値から算出する。基準線値は、水のコンダクタンス又は温度の変化によって時間と共に変動することもあるが、この変動は緩慢に発生するので、周期的に基準線値を再計算すれば、変動値を補正することができる。
【００６１】
第１の検出閾値及び第２の検出閾値は、プログラム内に設定される。噴射水付近に手を移動したときに、アナログデジタル変換器は閾値を越えるように、第１の検出閾値が設定される。実際に水噴射水に手を接触するときにのみアナログデジタル変換器の値が越えるように、第２の検出閾値が設定される。アナログデジタル変換器の値が、一方又は両方の閾値を超えるとき、プロセッサは、ＭＩＤＩ（音楽機器ディジタルインターフェース）を通じて制御コードをシンセサイザに送信して、適切な音響音又は効果を使用して、適切な旋律を発生し始める。演奏者が手を除去するとき、アナログデジタル変換器の値は、第１の閾値以下に減少し、プロセッサは、旋律をオフにする指令信号を送出する。また、旋律が演奏されているとき、プロセッサは、演奏者の手の動きによって生じるアナログデジタル変換器の値変動を監視しかつシンセサイザに送信する制御コードにアナログデジタル変換器の値を変換して、音程、振幅又は音質等の楽音のいくつかの特徴を変更する。
【００６２】
楽音の制御に限定されず、電気照明装置（噴水装置内又は噴水装置から離間して設けられる）、電気的に操作されるドア又は他の機構、又はソレノイド弁により調整される流速又は噴射水自体の形状等の電子回路によって制御可能な全ての機能の制御に、制御手段に連結されるセンサ及び検出装置を適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施の形態による相互作用式噴水装置の略示斜視図
【図２】１６個の噴水ノズルを有する本発明の他の実施の形態による相互作用式噴水装置の電子部品を示すブロック図
【図３】４個の噴水ノズルを有する本発明の更に他の実施の形態による相互作用式噴水装置の機械構成を示す略示断面図
【図４】図３に示す噴水装置の電気回路図
【図５】緩衝増幅器を有する図３に示す噴水装置を示す電気回路図
【図６】本発明による噴水装置の検出回路を示す電気回路図
【図７】本発明による噴水装置の電子部品を示すブロック図
【図８】本発明による噴水装置の信号検出回路を略示する電気回路図
【図９】本発明の一実施の形態による８個の噴水装置の噴水組立体を示す斜視図
【図１０】図９の噴水組立体を示す断面図
【符号の説明】
【００６４】
1・・噴射水、  2・・位置、  3・・孔、  4・・板、  5・・ノズル列、  6・・ノズル、  7・・全検出回路、  9・・電子制御装置、  10・・インターフェース用ケーブル、  12・・電子制御装置（シンセサイザ）、  13・・音声増幅器、  14・・拡声器、  15・・フィルタ、  16・・ポンプ、  17・・管、  18・・多岐管、  19・・給水管、  20・・ノズル、  21・・零電位電極、  22・・感知電極、  23・・零電位電極、  24・・感知電極、  29・・空間、  30・・乱流低減装置、  32・・支持ブロック、  33・・手動ハンドルボルト、  34・・導線、  35・・防水単極コネクタ、  36・・ノズル増幅器回路、  37・・外囲体、  38・・ガスケット、  39・・多極防水コネクタ、  40・・インターフェースケーブル、  41・・基部、  42・・端板、  43・・電源装置、  44・・可変周波数発振器、  45・・マイクロプロセッサ、  46・・帯域フィルタ、  47・・整流器、  48・・積分器、  49・・アナログ対デジタル変換器、  50・・光学式絶縁装置、  51・・出力接続部、  52・・バス、  54・・駆動信号線、  55・・信号帰還線、  56・・クロック線（制御線）、  57,58・・データ線、  59・・アース電力線、  60・・正側電力線、  61・・負側電力線、  64・・入力端子、  66・・制御線、  A1,A2,A3,A4・・増幅器、  C1,C2,C4,C5,C6,C7,C8・・コンデンサ、  C3・・素子、  D1,D2,D3・・ダイオード、  IC1・・D型ラッチ、  L1・・コイル、  Q1,Q2,Q3・・アナログスイッチ、  R1,R2,R3,R4,R5,R6,R8,Rf・・抵抗、
【図１】
2005525929.tif 000003
【図２】
2005525929.tif 000004
【図３】
2005525929.tif 000005
【図４】
2005525929.tif 000006
【図５】
2005525929.tif 000007
【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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【国際調査報告】
2005525929.tif 000013
2005525929.tif 000014
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