JP2013544513A - 散水システム - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】本発明は、広義には、表面波発生器（１２）と表面波受信器（１６）とを備える散水システム（１０）に関する。前記表面波発生器（１２）の大部分は地下に設置され、電子制御システム（１４）によって制御される。前記表面波受信器（１６）は、地下に設置され、散水スプリンクラ（１８Ａ）に動作可能なように結合される。動作時において、前記表面波発生器（１２）は、前記電子制御システム（１４）によって起動され、所定条件下において、表面波信号（２０）を送信する。前記表面波信号（２０）は、比較的低い動作周波数にて送信され、前記表面波受信器（１６）によって受信され、前記散水スプリンクラ（１８Ａ）を動作させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、広義には、網状構成によってゴルフコースに散水するために使用される散水システムに関する。本発明はまた、表面波発生器に関し、より詳細には、表面波信号を通じて散水システムを遠隔制御する際に使用される表面波発生器に関する。

現在、散水制御システムには２つの種類があり、両方ともハード配線に依存している。

そのため、雷による電気サージの影響を受けやすい。従って、両システムは雷によってダメージを受けやすく、雷の発生後に保守・修理を行うことが多い。

（ａ）コントローラ／サテライトシステム
このシステムは、ゴルフコースの中心部又はゴルフコース全体にわたって配置されたホストコントローラを有し、いわゆるサテライトシステムとして知られている。スプリンクラ又は電磁弁は、場合によっては２００ｋｍにも及ぶ銅配線を通じて送られる２４Ｖ信号によって駆動される。中央コンピュータから離れた位置にあるサテライトとの通信はハード配線によって行われることもある。

（ｂ）デコーダ式システム
このシステムは、コース全体にわたってはりめぐらされた単一のケーブル（又はレッグ（ｌｅｇｓ）と呼ばれる複数のケーブル）によって動作する。該ケーブルは２本又は３本の配線であり、これら配線は、電力及び通信に使用される。このシステムは、１つの範囲においてダメージを受けると、修理が行われるまで、システム全体がシャットダウンする可能性がある。

本発明の一態様において、
表面波発生器と、
表面波受信器と、
を備えた散水システムであって、
前記表面波発生器は、大部分は地下に設置され、電子制御システムによって制御されることにより、所定条件下において、比較的低い動作周波数で表面波信号を送信し、
前記表面波受信器は、地下に設置され、散水スプリンクラに動作可能なように結合されて、前記低い周波数の表面波信号に応答して前記スプリンクラを動作させることを特徴とする散水システムが提供される。

好ましくは、前記表面波発生器の大部分は、地表面の直下に設置されて、前記表面波のうちの地面成分を効果的に発生させる。より好ましくは、前記表面波発生器は、該地表面のわずか下に設置された被駆動モノポールを有し、前記モノポールの被駆動端は、該地表面に又は該地表面の近傍に位置する。

好ましくは、前記電子制御システムは、表面波発生器コントローラを有し、前記表面波発生器コントローラは、前記表面波発生器に動作可能なように結合され、前記表面波信号を送信して複数の前記散水スプリンクラのうちの少なくとも１つを動作させる。より好ましくは、前記表面波信号は、前記表面波信号に応答して動作する前記複数のスプリンクラのうちの前記１つに対応する固有識別子を含む。さらに好ましくは、前記表面波発生器コントローラは、中央コントローラ又はサテライトコントローラに結合され、前記中央コントローラ又は前記サテライトコントローラは、前記所定条件下で、電子制御信号を前記表面波発生器コントローラに送信し、前記表面波発生器に命令して前記表面波信号を前記複数のスプリンクラへ送信させる。

好ましくは、前記表面波発生器は、蛇行状に直列に接続される複数の導体を有する。より好ましくは、前記表面波発生器はさらに、１対の対向するグリッド部材を有し、各前記グリッド部材は、前記１対の対向するグリッド部材間を接続する前記複数の導体のための一連の接続部を提供する。さらに好ましくは、前記複数の導体は、内側アレイ及び外側アレイとして配置され、前記内側アレイ及び前記外側アレイは、前記１対の対向するグリッド部材によって長手方向に間隔をおいて配置され且つ電磁スクリーンによって径方向又は横方向に隔てられる。

好ましくは、前記表面波受信器は、前記散水スプリンクラに設けられる。より好ましくは、前記表面波受信器は、フェライトロッドのようなロッドアンテナ素子を有し、前記アンテナ素子は、前記表面波信号の磁界を検出する。或いは、前記表面波受信器は、蛇行状に構成された導体であり、受信及び送信が可能である。この構成において、前記表面波受信器は、前記表面波発生器と無線通信するように設計される。

本発明の他の態様において、
複数の導体と、
１対の対向するグリッド部材と、
電磁スクリーンと、
を備えた表面波発生器であって、
前記導体は、蛇行状で直列に接続され、
各前記グリッド部材は、前記１対の対向するグリッド部材間を接続する前記複数の導体を接続するための複数の接続部を提供し、前記導体の外側アレイと前記導体の内側アレイを形成し、
前記電磁スクリーンは、前記外側アレイと前記内側アレイとの間に配置されることを特徴とする表面波発生器が提供される。

好ましくは、前記複数の導体の前記外側アレイと前記内側アレイは互いに同心円状に配置される。より好ましくは、前記同心円状の前記外側アレイと前記内側アレイは、円筒状に形成された前記電磁スクリーンによって隔てられる。さらに好ましくは、前記円筒状電磁スクリーンは、前記複数の導体の同心円状の前記外側アレイと前記内側アレイに対して同心円状に配置される。

好ましくは、前記１対の対向するグリッド部材はそれぞれ、前記複数の導体の前記内側アレイと前記外側アレイとを直列接続するための前記複数の接続部を有するプリント基板を有する。

好ましくは、前記表面波発生器はさらに、前記グリッド部材の一方において又は該一方の近傍において前記電磁スクリーンに電気的に接続される接地板を有する。より好ましくは、前記表面波発生器はさらに、前記一方のグリッド部材に対向する他方の前記グリッド部材において又は該他方の前記グリッド部材の近傍において前記導体の別の１つに電気的に接続される容量性の載荷板を備える。さらに好ましくは、第１被駆動部材に接続される前記導体と前記容量性の載荷板に接続される前記導体は両方とも前記導体の前記外側アレイに設けられる。

好ましくは、前記表面波発生器は、前記表面波信号が電磁信号として結合した状態を維持する大気／地面境界又は大気／地面界面をまたがるように前記表面波信号を発生するように構成される。

好ましくは、表面波発生器の比較的低い動作周波数は３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚであり、より詳細には１３．５６ＭＨｚである。３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの動作周波数は、電磁スペクトルにおいてＨＦ部分すなわち高周波部分である。

好ましくは、表面波受信器は、スプリンクラに直接結合されるか又は電磁弁のような制御弁を介して１以上のスプリンクラに結合される。

表面波信号は電磁信号であると理解されるべきである。

本発明の本質をより良く理解するため、以下では、散水システム及び表面波発生器の好ましい実施形態が、例示の目的で、添付図面を参照して説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る散水システムの概略図である。 図２は、図１の散水システムの一部、より詳細には、サテライトコントローラ並びに該コントローラと関連付けられた表面波発生器及び散水スプリンクラを示す概略図である。 図３は、図１及び図２の散水システムの一部を構成する表面波発生器の一部を示す斜視図である。 図４は、図３の表面波発生器の一部を切り欠いた部分分解図である。 図５は、図１及び図２の散水システムのサテライトコントローラに取り付けられる表面波発生器コントローラの概略回路図である。 図６は、図１及び図２の散水システムの散水スプリンクラに取り付けられる表面波受信器コントローラの概略回路図である。

図１及び図２に最もよく示されるように、参照符号１０で示される散水システムは、大部分は地下に配置され、電子制御システム１４によって制御される表面波発生器１２と、地下に配置され、１８Ａのような散水スプリンクラに動作可能なように結合された表面波受信器１６と、を備える。動作させる場合、表面波発生器１２を電子制御システム１４によって動作させ、所定の条件下で、図１の折れ線又は図２の波面によって概略的に示される表面波信号２０を送信する。表面波信号２０は、比較的低い動作周波数にて送信され、表面波受信器１６によって受信され、１８Ａのような散水スプリンクラを動作させる。

好ましい形態において、本発明は、表面波を用いて、表面波発生器１２と表面波受信器１６との通信が行われる。これは、これら機器間の通信に使用されるエネルギが、自由空間に放射されず、代わりに、該エネルギが束縛・結合される大気／地面境界又は地表面に放射される伝搬電磁波である。この場合、エネルギは光速よりもわずかに遅い速度で伝搬すると理解される。１２のような表面波発生器は、表面波２０が大気／地面界面と効果的に結合するために少なくとも一部が埋設された被駆動モノポール（ｄｒｉｖｅｎ ｍｏｎｏｐｏｌｅ）（図示せず）を有する。本実施形態において、表面波発生器１２は、地表面上のモノポール接地板（ｍｏｎｏｐｏｌｅ ｇｒｏｕｎｄ ｐｌａｎｅ）以外が視認できないようになっている。

２０のような表面波信号は、地下に配置された１６Ａのような表面波受信器が表面波信号２０の地下成分を受信して対応する散水スプリンクラ、例えば１８Ａ、を動作させるという条件における動作周波数の範囲で伝送される。１２Ａのような表面波発生器は、３ＭＨｚから３０ＭＨｚの比較的低い周波数で、より詳細には１３．５６ＭＨｚのＩＳＭ周波数で、効果的に動作する。このような比較的低い周波数であれば、適切な表面が生成され、代表的な商用周波数を避けることができる。そうでない場合、例えば、規制機関ＡＣＭＡやＦＣＣによる規制認可が必要となる。表面波は大気／地面境界に沿って伝わり、大気中には該信号のうちの僅かな成分しか存在しないため、ＡＣＭＡやＦＣＣ又はその他の規制機関の要件に対する順守は必要でないことが理解される。１２のような表面波発生器及び１６のような表面波受信器は、ＩＳＭ周波数に対しておよそ５％の又はおよそ６００ｋＨｚの帯域幅で、目的とする動作周波数に同調されるべきである。３ＭＨｚから３０ＭＨｚの動作周波数は、電磁スペクトルにおいてＨＦすなわち高周波部分にあたる。発生器１２及び受信器１６が埋設される本実施形態では、使用されるものは、表面波の地表面下成分である。

図１に示すように、本実施形態において、電子制御システムは、ホストコントローラ２２と無線通信する２１Ａから２１ｎのような複数のサテライトコントローラのうちの１つを有する。１８ホールのゴルフコースに対する典型的な配置例では、各ホールに対して１つのサテライトが、すなわち１８個のサテライト２１Ａ〜２１Ｒが配置されるであろう。２１Ａのような各サテライトコントローラは一般に、８個の出力カード（図示せず）を有する。各カードは８個の出力ポート（図示せず）を有する。従って、各サテライトコントローラについて、全体で６４個の入力／出力（又はステーション）が、例えばサテライト２１Ａに対しては２６Ａで示されるデータバス上に設けられる。サテライトコントローラのステーション数は、納入業者や個々の設備に依存していると理解されるべきである。本実施形態では、６４個の入力／出力（又はステーション）は、２４Ａのような共通の表面波発生器コントローラに接続される。本実施例では、表面波発生器コントローラ２４Ａは、接続ケーブル２５（図２参照）を介して、対応する表面波発生器１２Ａに接続される。他の構成において、該システムはサテライトコントローラを有せず、表面波発生器は中央コントローラ又は中央コンピュータによって直接制御される。

散水システム１０は以下のように構成される。すなわち、表面波発生器コントローラ２４は、所定の条件下において、１２Ａのような表面波発生器に命令して、２０のような表面波信号を送らせ、１８Ａ、１８Ｂのような複数の散水スプリンクラのうちの少なくとも１つを動作させる。表面波信号例えば２０は、複数のスプリンクラのうちの少なくとも１つ、例えば１８Ａ、に対応する固有の識別子を有する。従って、該固有の識別子を有する散水スプリンクラ１８Ａ及びその他のスプリンクラは、該表面波信号２０に応答して動作する。一実施形態において、表面波信号２０が送られて、関連するスプリンクラ、例えば１８Ａ、を動作させる場合における上述の所定の条件としては、一日のうちで散水を行うことになっているある特定の時間が挙げられる。

図３及び図４は、本発明の他の態様に係る（防水用キャニスタ（ｃａｎｉｓｔｅｒ）を外した状態の）表面波発生器、例えば１２、の斜視図である。表面波発生器１２は、１対の対向するグリッド部材３２ａ、３２ｂによって互いに接続される複数の導体３０ａ〜３０ｈ、３１ａ〜３１ｈを有する。本実施形態において、導体３０ａ〜３０ｈ、３１ａ〜３１ｈは、それぞれ内側アレイ及び外側アレイ（図４参照）として配置される。内側アレイと外側アレイは、電磁スクリーン３４によって隔てられている。本実施形態において、３０ａのような導体は長さが等しく、両端部は、３６ａのような複数の接続部を介して、１対のグリッド部材３２ａ、３２ｂにそれぞれ接続される。３６ａのような接続部は、外側アレイに配置された導体のうちの１つ（例えば３０ａ）を、内側アレイに配置された導体のうちの１つ（例えば３１ａ）に接続するように設計されている。続いて、導体３０ａの他端部は、対向するグリッド部材又はグリッド板３２ａ上の電気接続部によって、隣の導体３１ａの適切な端部に接続される。各導体、例えば３０ａは、伝導ロッドとして形成される。このようにして、導体３０ａ〜３０ｈの外側アレイ及び導体３１ａ〜３１ｈの内側アレイは、蛇行状に直列接続される。

本実施形態では、導体３０ａ〜３０ｈの外側アレイ及び導体３１ａ〜３１ｈの内側アレイは、同心円状に配置される。電磁スクリーン３４は、円筒状に形成され、導体３０ａ〜３０ｈ、３１ａ〜３１ｈの同心円状の外側アレイ及び内側アレイに対して同心円状に配置される。本実施例において、１対のグリッド部材は、都合よく円形に形成され、また、例えば３０ａ、３１ａ等の導体を直列接続するための複数の接続部、例えば３６ａ、を有するプリント基板の形態をとる。さらに、グリッド部材又はグリッド板３２ａ、３２ｂによって、全ての導体及び電磁スクリーン３４は機械的に支持される。

表面波発生器１２は、容量性の載荷板３８と発生器ベースプレート又は発生器接地板４０との間に設けられる。載荷板３８はグリッド部材３２ｂの近傍に、ベースプレート又は接地板４０はグリッド部材３２ａの近傍に、それぞれ設けられる。スペーサ部材、例えば４２ａ、４４ｂ、によって、容量性の載荷板３８及び接地板４０は、グリッド部材３２ａ、３２ｂからそれぞれ隔てられている。発生器入力同軸コネクタ４６は接地板４０に接続されている。従って、入力コネクタ４６に接続された外側導体３０ａは、接地板４０に電気的に接続される。内側被駆動導体は、外側アレイの第１導体３０ａに直接接続してもよいし、整合素子を通って導体３０ａに接続してもよい。容量性の載荷板は導電性ディスク３８の形態をとり、他の組み立て部品から電気的に絶縁されたスペーサ、例えば４２ａ、に設けられる。外側アレイに配置された最後の導体３０ｈは、スペーサ部材のうちの１つを介して、容量性の載荷板３８に接続する。電磁スクリーン３４によって、内側アレイに配置された全ての導体（例えば３１ａ）が、外側アレイに配置された他の導体（例えば３０ａ）の放射と干渉しないように保護される。外側アレイに配置された最後の又は８番目の導体３０ｈは、スペーサ部材のうちの１つ（例えば４２ｂ）を介して、容量性の載荷板に接続する。

本実施形態の表面波受信器１６は、表面波信号の磁気成分で動作する好適な磁性材料又はフェライトで構成されたロッド磁界アンテナを用いる。このタイプの受信装置は、双方向伝搬モードでは機能的には不十分であるが、受信器としては良好に動作する。表面波受信器１６は、中間に介在する電磁スクリーンを有することで受信及び送信機能の両方に適した蛇行タイプ又は曲折タイプ構成でもよい。この場合、表面波受信器は、表面波信号を受信して、対応する散水スプリンクラを動作させるだけでなく、表面波発生器又はその他の装置と無線通信して、例えば、スプリンクラの動作の確認や、遠隔点検を行う。このような無線通信によって、地面温度や地面含水量等のセンサ測定値のデータ伝送を可能にしてもよい。

図５は、図１及び図２の散水システム１０のサテライトコントローラ（例えば２１Ａ）に接続又は取り付けられる表面波発生器コントローラ２４の概略回路図である。図５において、上半分は、表面波発生器コントローラ２４の電子機器を詳細に示し、下半分は、対応するサテライトコントローラ（例えば２１Ａ）の出力カード／ポートを示す。

本実施例における表面波発生器コントローラ２４は、２４ＶＡＣローカル電源５０によって電力供給される。サテライトデータバス２６は、イーサネットインターフェース５３を介して制御されるそれぞれのスプリンクラに応じたコード（固有ＩＤを含む）がプログラムされたホストプロセッサ５２と通信する。ホストプロセッサ５２には、サテライトコントローラからの複数の出力のうちの１つの出力の情報を、サテライトコントローラが起動又はシャットダウンしたいスプリンクラ（例えば１８Ａと１８Ｂ）に対応する固有識別子コードに変換するための参照テーブルがロードされる。表面波発生器コントローラ２４はまた、ＲＦ変調器５４と、ＲＦ電力増幅器５６と、発生器整合装置５８を有する。これらにより、好適に暗号化された信号が表面波発生器１２に送られる。これは以下のような場合に行われる。すなわち、例えばスプリンクラ１８ＡをＯＮ又はＯＦＦしようと信号を送信するサテライトコントローラ（例えば２１Ａ）に対応する、データバス２６上のアドレス可能な入力／出力（又はステーション）のうちのいずれかの状態の変化を、ホストコントローラ５２が検出した場合に行われる。動作を開始する前に、表面波コントローラは、衝突回避受信器５７に接続されるアナログ入力線５９をチェックして、他の表面波発生器が動作中でないことを確認する。これは、実質上、ＣＳＭＡシステムを構成する。

そして、ホストコントローラ５２は、周波数偏移変調（ＦＳＫ）制御線６１を切り換えて、ＯＮ又はＯＦＦにするための命令を含む、所望のスプリンクラ（例えば１８Ａ）のための暗号化されたコードを生成する。制御線６１に接続されたＲＦ変調器５４は、安定化されたＦＳＫ信号６３を生成する。この暗号化されたＦＳＫ信号６３は、ＲＦ電力増幅器５６によって増幅されて、１８Ａのような全てのスプリンクラに確実に到達するために十分な強度を有する信号が生成される。発生器整合装置５８は、電力増幅器５６を表面波発生器１２に接続する。

図６は、図１及び図２の散水システム１０の散水スプリンクラのうちの１つ（例えば１８Ａ又は１８Ｂ）に取り付けられる表面波受信器コントローラ６０の概略回路図である。一般に、表面波受信器コントローラ６０は、表面波受信器１６を介して表面波信号２０を受信し、所定条件において又は散水を行うべき特定の時間において、指定された散水スプリンクラ（例えば１８Ａ）、又は、より詳細には電磁弁６２を動作させるように設計されている。該電磁弁は、複数の、例えば３個又は４個のスプリンクラに関連付けられてもよい。

本実施例における表面波受信器コントローラ６０は、ＲＦフロントエンド増幅器６４と、混合器ＩＦとデータ受信器６６と、埋め込みプロセッサ６８と、双方向スイッチ７０と、を有する。表面波信号が存在しないアイドル状態では、ＲＦ増幅器６４及び混合器ＩＦ６６のみが動作され、これらの機器はバッテリ源６５で動作する。この実施例において、この充電式単電池は、スプリンクラ又は電磁弁の頂部に設けられた太陽電池によって連続的に充電されている。バッテリ容量は、該バッテリをフル充電するのに、１日に数時間の太陽光照射が必要な程度である。混合器６６の出力の１つは、アナログ受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）線６７である。入射する表面波信号２０が表面波受信器１６によって検出されると、該信号はＲＦ増幅器６４によって増幅され、混合器ＩＦ６６によって、ベースバンド信号に変換される。そして、ＲＳＳＩ線６７は、入射信号２０の強度によって設定されるレベルに上昇する。ＲＳＳＩ線６７の電圧が十分に上昇すると、入射信号は、比較器６９を動作させ、埋め込みプロセッサ６８に電力を供給する。そして、埋め込みプロセッサ６８は、混合器ＩＦ６６からの暗号化が解除されたデータ７１をチェックして、アクションを起こす必要があるかどうかを確認する。検出された入力コードが正しいか又は受信器１６の固有ＩＤに合致するならば、埋め込みプロセッサ６８は、電荷ポンプ７３を動作させ、バッテリ６５からエネルギを引き出し、コンデンサバンク７５に蓄積する。埋め込みプロセッサ６８は、コンデンサバンク７５の電圧をモニタし、該電圧が十分高い値になった場合、双方向スイッチ７０を動作させて、エネルギをラッチソレノイドコイル６２に放出して、ＯＮ又はＯＦＦにする。

上述の好ましい実施形態に係る散水システム１０の１個以上の散水スプリンクラ、例えば１８Ａと１８Ｂ（又は電磁弁）の作動における一般的なステップは以下の通りである。
１．表面波発生器コントローラ（例えば２４Ａ）は、ある特定の散水時間において、ホストサテライトコントローラ（例えば２１Ａ）から電子信号を受信する。
２．表面波発生器コントローラ２４Ａは、該電子信号を表面波信号２０に有効に変換し、変換された信号は対応する表面波発生器（例えば１２Ａ）を介して送信される。
３．表面波信号２０は、１８Ａのような１つの作動すべき散水スプリンクラ（又は１以上のスプリンクラ用に設けられる制御弁）のための固有識別子を有する。指定されたスプリンクラ（例えば１８Ａ）に対応する表面波受信器１６Ａは、起動命令を受信して認識する。
４．指定された散水スプリンクラ１８Ａは、コンデンサに十分な電力を充電し、対応するソレノイド６２を動作させ、散水スプリンクラ１８Ａを開ける。
５．十分な散水期間後に続く所定時間において、表面波発生器コントローラ２４は、表面波信号２０を介して命令を送信し、ソレノイド６２をパルスにてＯＦＦし、対応の散水スプリンクラ１８Ａ（又は制御弁）を停止する。

本発明の好ましい実施形態について詳細に述べてきたが、本散水システム及びそれに関連する表面波発生器は少なくとも以下の効果を有することは、当業者にとって明らかであろう。
１．散水スプリンクラの制御において表面波信号を利用する散水システムは、サテライトコントローラと散水スプリンクラとの間にハード配線をする必要がない。
２．無線構成とすることで、設置及びメンテナンスのコストを低くできる。
３．落雷に対して、ハード配線システムでは、損傷を受けやすく且つ交換が必要となるが、無線構成では、損傷を受けづらくなる。
４．本散水システムは、サテライトシステムのような既存のシステムへの組み込みに適している。
５．地面／大気境界に沿った、表面波信号、好ましくは表面波のうちの地表面下成分の伝送は、大気伝搬における電磁波伝送に適用される規制要件の順守の必要がないと理解される。
６．上述の実施形態の表面束縛波は、距離の逆二乗の損失を有する大気伝搬とは対照的に、距離の逆数のエネルギ損失を有すると理解される。従って、比較的低い電力で効率の良い伝送が行える。

本発明に対して、種々の変更・改変が行えることは、当業者であれば理解できよう。例えば、システム構成は、ゴルフコースに適用される上述の構成とは異なってもよい。例えば、本散水システムは、任意の個数の散水スプリンクラに対して一般の家庭内用途や灌漑用途に適用されてもよい。本表面波受信器は、上述の構成である必要はなく、表面波信号によって、関連付けられた表面波受信器を有する散水スプリンクラを効果的に動作させることができれば、いかなる構成をとってもよい。全ての変更形態及び改変形態は本発明の範囲で行われると理解されるべきであり、本発明の本質は上述の記載により決定されるべきである。

本発明の一態様において、
表面波発生器と、
表面波受信器と、
を備えた散水システムであって、
前記表面波発生器は、地表面の下に設置された被駆動モノポールを有し、前記モノポールの被駆動端は、該地表面に又は該地表面の近傍に位置し、前記表面波発生器は、電子制御システムによって制御されることにより、所定条件下において、比較的低い動作周波数で表面波信号を送信し、
前記表面波受信器は、地下に設置され、散水スプリンクラに動作可能なように結合されて、前記低い周波数の表面波信号の地表面下成分に応答して前記スプリンクラを動作させることを特徴とする散水システムが提供される。

好ましくは、前記表面波発生器の大部分は、前記地表面の直下に設置されて、前記表面波信号のうちの前記地表面下成分を効果的に発生させる。

好ましくは、前記電子制御システムは、表面波発生器コントローラを有し、前記表面波発生器コントローラは、前記表面波発生器に動作可能なように結合され、前記表面波信号の前記地表面下成分を送信して複数の前記散水スプリンクラのうちの少なくとも１つを動作させる。より好ましくは、前記表面波信号は、前記表面波信号の前記地表面下成分に応答して動作する前記複数のスプリンクラのうちの前記１つに対応する固有識別子を含む。さらに好ましくは、前記表面波発生器コントローラは、中央コントローラ又はサテライトコントローラに結合され、前記中央コントローラ又は前記サテライトコントローラは、前記所定条件下で、電子制御信号を前記表面波発生器コントローラに送信し、前記表面波発生器に命令して前記表面波信号を前記複数のスプリンクラへ送信させる。

好ましくは、前記表面波受信器は、前記散水スプリンクラに設けられる。より好ましくは、前記表面波受信器は、フェライトロッドのようなロッドアンテナ素子を有し、前記アンテナ素子は、前記表面波信号の前記地表面下成分の磁界を検出する。或いは、前記表面波受信器は、蛇行状に構成された導体であり、受信及び送信が可能である。

好ましくは、前記表面波発生器は、表面波信号の地表面下成分を発生するように構成される。

Claims (24)

1. 表面波発生器と、
   表面波受信器と、
   を備えた散水システムであって、
   前記表面波発生器は、大部分は地下に設置され、電子制御システムによって制御されることにより、所定条件下において、比較的低い動作周波数で表面波信号を送信し、
   前記表面波受信器は、地下に設置され、散水スプリンクラに動作可能なように結合されて、前記低い周波数の表面波信号に応答して前記スプリンクラを動作させることを特徴とする散水システム。
2. 請求項１記載の散水システムにおいて、前記表面波発生器の大部分は、地表面の直下に設置されて、前記表面波のうちの地面成分を効果的に発生させることを特徴とする散水システム。
3. 請求項２記載の散水システムにおいて、前記表面波発生器は、該地表面のわずか下に設置された被駆動モノポールを有し、前記モノポールの被駆動端は、該地表面に又は該地表面の近傍に位置することを特徴とする散水システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の散水システムにおいて、前記電子制御システムは、表面波発生器コントローラを有し、前記表面波発生器コントローラは、前記表面波発生器に動作可能なように結合され、前記表面波信号を送信して複数の前記散水スプリンクラのうちの少なくとも１つを動作させることを特徴とする散水システム。
5. 請求項４記載の散水システムにおいて、前記表面波信号は、前記表面波信号に応答して動作する前記複数のスプリンクラのうちの前記１つに対応する固有識別子を含むことを特徴とする散水システム。
6. 請求項４又は５に記載の散水システムにおいて、前記表面波発生器コントローラは、中央コントローラ又はサテライトコントローラに結合され、前記中央コントローラ又は前記サテライトコントローラは、前記所定条件下で、電子制御信号を前記表面波発生器コントローラに送信し、前記表面波発生器に命令して前記表面波信号を前記複数のスプリンクラへ送信させることを特徴とする散水システム。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の散水システムにおいて、前記表面波発生器は、蛇行状に直列に接続される１以上の導体を有することを特徴とする散水システム。
8. 請求項７記載の散水システムにおいて、前記表面波発生器はさらに、１対の対向するグリッド部材を有し、各前記グリッド部材は、前記１対の対向するグリッド部材間を接続する前記導体のための一連の接続部を提供することを特徴とする散水システム。
9. 請求項８記載の散水システムにおいて、前記導体は、内側アレイ及び外側アレイとして配置され、前記内側アレイ及び前記外側アレイは、前記１対の対向するグリッド部材によって長手方向に間隔をおいて配置され且つ電磁スクリーンによって径方向又は横方向に隔てられることを特徴とする散水システム。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の散水システムにおいて、前記表面波受信器は、前記散水スプリンクラに設けられることを特徴とする散水システム。
11. 請求項１０記載の散水システムにおいて、前記表面波受信器は、フェライトロッドの形状であるロッドアンテナ素子を有し、前記アンテナ素子は、前記表面波信号の磁界を検出することを特徴とする散水システム。
12. 請求項１０記載の散水システムにおいて、前記表面波受信器は、蛇行状に構成された導体であり、受信及び送信が可能であることを特徴とする散水システム。
13. 請求項１２記載の散水システムにおいて、前記表面波受信器は、前記表面波発生器と無線通信するように設計されることを特徴とする散水システム。
14. １以上の導体と、
    １対の対向するグリッド部材と、
    電磁スクリーンと、
    を備えた表面波発生器であって、
    前記導体は、蛇行状で直列に接続され、
    各前記グリッド部材は、前記１対の対向するグリッド部材間を接続する前記導体を接続するための複数の接続部を提供し、前記導体の外側アレイと前記導体の内側アレイを形成し、
    前記電磁スクリーンは、前記外側アレイと前記内側アレイとの間に配置されることを特徴とする表面波発生器。
15. 請求項１４記載の表面波発生器において、前記導体の前記外側アレイと前記内側アレイは互いに同心円状に配置されることを特徴とする表面波発生器。
16. 請求項１５記載の表面波発生器において、前記同心円状の前記外側アレイと前記内側アレイは、円筒状に形成された前記電磁スクリーンによって隔てられることを特徴とする表面波発生器。
17. 請求項１６記載の表面波発生器において、前記円筒状電磁スクリーンは、前記導体の同心円状の前記外側アレイと前記内側アレイに対して同心円状に配置されることを特徴とする表面波発生器。
18. 請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の表面波発生器において、前記１対の対向するグリッド部材はそれぞれ、前記導体の前記内側アレイと前記外側アレイとを直列接続するための前記複数の接続部を有するプリント基板を有することを特徴とする表面波発生器。
19. 請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の表面波発生器において、前記表面波発生器はさらに、前記グリッド部材の一方において又は該一方の近傍において前記電磁スクリーンに電気的に接続される接地導体板を有することを特徴とする表面波発生器。
20. 請求項１９記載の表面波発生器において、前記表面波発生器はさらに、前記一方のグリッド部材に対向する他方の前記グリッド部材において又は該他方の前記グリッド部材の近傍において前記導体の別の１つに電気的に接続される容量性の載荷板を備えることを特徴とする表面波発生器。
21. 請求項２０記載の表面波発生器において、第１被駆動部材に接続される前記導体と前記容量性の載荷板に接続される前記導体は両方とも前記導体の前記外側アレイに設けられることを特徴とする表面波発生器。
22. 請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の表面波発生器において、前記表面波発生器は、前記表面波信号が電磁信号として結合した状態を維持する大気／地面境界又は大気／地面界面をまたがるように前記表面波信号を発生するように構成されることを特徴とする表面波発生器。
23. 請求項１〜２２のいずれか１項に記載の散水システム又は表面波発生器において、前記表面波発生器の前記比較的低い動作周波数は３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚであることを特徴とする散水システム又は表面波発生器。
24. 請求項２３記載の散水システム又は表面波発生器において、前記比較的低い動作周波数は１３．５６ＭＨｚであることを特徴とする散水システム又は表面波発生器。

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