(57)【要約】      （修正有）【課題】（１）作業環境や立入制限等の制約を受けることなく、空中での超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認を容易にすること、（２）空中での動作確認において、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の送信性能を確認すること、及び、（３）空中での動作確認において、超音波振動子の劣化や破損を引き起こさない動作確認装置を提供する。【解決手段】動作確認装置は、超音波振動子１から空中へ照射される超音波のパワーが水中の物標の検出時より低いパワーとなるように、超音波振動子１から空中へ照射される超音波が生成されるための、自装置２から超音波振動子１へ送信される送信信号を生成する送信信号生成部２１と、超音波振動子１で受信される受信信号のうち、超音波振動子１からの超音波の送信区間について、送信周波数値及び／又はパワー値を出力する送信パラメータ出力部２４と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動子及び超音波振動子制御装置の空中動作確認を行なう超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置であって、
前記超音波振動子から空中へ照射される超音波のパワーが、水中の物標の検出時における前記超音波振動子から水中へ照射される超音波のパワーより低くなるように、前記超音波振動子から空中へ照射される超音波が生成されるための、自装置から前記超音波振動子へ送信される送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記超音波振動子で受信される受信信号のうち、前記超音波振動子からの超音波の送信区間について、送信周波数値及び／又はパワー値を出力する送信パラメータ出力部と、
を備えることを特徴とする超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置。
【請求項２】
前記超音波振動子で受信される受信信号のうち、前記超音波振動子からの超音波の送信区間について、測定される送信周波数と想定される送信周波数の間の差分に基づいて、送信周波数を校正する送信周波数校正部、をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置。
【請求項３】
自装置から前記超音波振動子へ送信される送信信号に対する、前記超音波振動子から自装置へ反射される反射信号のパワーに基づいて、自装置から前記超音波振動子へ送信される送信信号のパワーを制御する送信パワー制御部、をさらに備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置。
【請求項４】
前記超音波振動子で受信される受信信号のうち、前記超音波振動子からの超音波の送信区間について、データ量を低減してエンベロープ波形を出力するエンベロープ波形出力部、をさらに備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置と、
前記超音波振動子で受信される受信信号のうち、前記超音波振動子からの超音波の送信区間について、出力された送信周波数値及び／又はパワー値を表示する送信パラメータ表示装置と、
を備えることを特徴とする超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認システム。
【請求項６】
超音波振動子及び超音波振動子制御装置の空中動作確認を行なう超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認方法であって、
前記超音波振動子から空中へ照射される超音波のパワーが、水中の物標の検出時における前記超音波振動子から水中へ照射される超音波のパワーより低くなるように、前記超音波振動子から空中へ照射される超音波が生成されるための、前記超音波振動子へ送信される送信信号を生成する送信信号生成ステップと、
前記超音波振動子で受信される受信信号のうち、前記超音波振動子からの超音波の送信区間について、送信周波数値及び／又はパワー値を出力する送信パラメータ出力ステップと、
を順に備えることを特徴とする超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認を行なう技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波振動子を船舶の船底に装備したうえで、受信信号の伝搬遅延時間に基づいて、水中の物標の位置を検出することができ、受信信号のドップラー周波数に基づいて、船舶や潮流の速さを検出することができる（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１６６６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水中の物標の位置や船舶や潮流の速さを正確に検出するためには、受信信号の伝搬遅延時間やドップラー周波数を正確に測定することが望ましく、超音波振動子及び超音波振動子の送受信制御装置の動作（例えば、送信パワーや送信周波数等）確認を行なうことが望ましい。以下では、陸上でのドライドック状態における、空中での超音波振動子及び超音波振動子の送受信制御装置の動作確認について説明する。
【０００５】
ここで、超音波振動子を船舶の船底に装備した後に、水中での超音波振動子及び超音波振動子の送受信制御装置の動作確認を行ない、超音波振動子に不具合を発見したときには、船舶をドライドックに上架しなければ、超音波振動子を交換することができず、コストや手間が必要となる。一方で、超音波振動子を船舶の船底に装備した後に、空中での超音波振動子及び超音波振動子の送受信制御装置の動作確認を行なうことができれば、超音波振動子に不具合を発見したときでも、船舶はドライドックに上架されており、少ないコストや手間で超音波振動子を交換することができる。
【０００６】
従来では、超音波振動子の送受信制御装置が装備されるボースンストア内（船舶の船首の内部）において、オシロスコープや振動子チェッカーを用いて、超音波振動子及び超音波振動子の送受信制御装置の動作確認を行なう必要がある。ここで、超音波振動子の送受信制御装置が装備されるボースンストア内は、作業環境が悪いとともに、立入制限等の制約がある。
【０００７】
そして、従来では、空中での超音波振動子及び超音波振動子の送受信制御装置の動作確認を行なうとしても、オシロスコープや振動子チェッカーを用いて、超音波振動子の共振周波数を確認するところまでに留まっており、超音波振動子及び超音波振動子の送受信制御装置の送信性能を確認するところまでは至っていない。
【０００８】
さらに、従来では、空中での超音波振動子及び超音波振動子の送受信制御装置の動作確認を行なうにあたり、超音波振動子から空中へ照射される超音波のパワーを水中の物標の検出時と同等なパワーとしているため、水中の負荷がない状態では超音波振動子の劣化や破損を引き起こすことがある。
【０００９】
そこで、前記課題を解決するために、本開示は、（１）作業環境や立入制限等の制約を受けることなく、空中での超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認を容易にすること、（２）空中での動作確認において、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の送信性能を確認すること、及び、（３）空中での動作確認において、超音波振動子の劣化や破損を引き起こさないことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、超音波振動子から空中へ照射される超音波のパワーを水中の物標の検出時より低いパワーとしたうえで、超音波振動子で受信される受信信号のうち、超音波振動子からの超音波の送信区間について、送信周波数値及び／又はパワー値を表示のために出力することとした。
【００１１】
具体的には、本開示は、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の空中動作確認を行なう超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置であって、前記超音波振動子から空中へ照射される超音波のパワーが、水中の物標の検出時における前記超音波振動子から水中へ照射される超音波のパワーより低くなるように、前記超音波振動子から空中へ照射される超音波が生成されるための、自装置から前記超音波振動子へ送信される送信信号を生成する送信信号生成部と、前記超音波振動子で受信される受信信号のうち、前記超音波振動子からの超音波の送信区間について、送信周波数値及び／又はパワー値を出力する送信パラメータ出力部と、を備えることを特徴とする超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置である。
【００１２】
また、本開示は、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の空中動作確認を行なう超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認方法であって、前記超音波振動子から空中へ照射される超音波のパワーが、水中の物標の検出時における前記超音波振動子から水中へ照射される超音波のパワーより低くなるように、前記超音波振動子から空中へ照射される超音波が生成されるための、前記超音波振動子へ送信される送信信号を生成する送信信号生成ステップと、前記超音波振動子で受信される受信信号のうち、前記超音波振動子からの超音波の送信区間について、送信周波数値及び／又はパワー値を出力する送信パラメータ出力ステップと、を順に備えることを特徴とする超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認方法である。
【００１３】
この構成によれば、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作表示装置が装備されるブリッジ内（船舶の操舵室の内部）において、送信周波数値及び／又はパワー値が表示される表示装置を用いて、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認を行なうことができる。ここで、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作表示装置が装備されるブリッジ内は、ボースンストア内と比較して、作業環境や立入制限等の制約が少ない。そして、送信周波数値及び／又はパワー値が表示される表示装置を用いて、超音波の送信区間の周波数及び／又は超音波の送信区間のパワーを確認することができる。よって、超音波振動子、送信信号生成部及び接続ケーブルの状況確認を容易に行なうことができる。
【００１４】
そして、空中での超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認を行なうにあたり、超音波振動子から空中へ照射される超音波のパワーを水中の物標の検出時より低いパワーとしているため、水中の負荷がない状態でも超音波振動子の劣化や破損を引き起こすことがない。
【００１５】
また、本開示は、前記超音波振動子で受信される受信信号のうち、前記超音波振動子からの超音波の送信区間について、測定される送信周波数と想定される送信周波数の間の差分に基づいて、送信周波数を校正する送信周波数校正部、をさらに備えることを特徴とする超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置である。
【００１６】
この構成によれば、送信周波数を正確な値に校正することができるため、ドップラー周波数（送信周波数と受信周波数の差分）の測定精度を向上させることができる。
【００１７】
また、本開示は、自装置から前記超音波振動子へ送信される送信信号に対する、前記超音波振動子から自装置へ反射される反射信号のパワーに基づいて、自装置から前記超音波振動子へ送信される送信信号のパワーを制御する送信パワー制御部、をさらに備えることを特徴とする超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置である。
【００１８】
この構成によれば、送信パワーを高過ぎない値に制御することができるため、超音波振動子に高過ぎない値の送信パワーを印加することができる。
【００１９】
また、本開示は、前記超音波振動子で受信される受信信号のうち、前記超音波振動子からの超音波の送信区間について、データ量を低減してエンベロープ波形を出力するエンベロープ波形出力部、をさらに備えることを特徴とする超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置である。
【００２０】
この構成によれば、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作表示装置が装備されるブリッジ内（船舶の操舵室の内部）において、エンベロープ波形が表示される表示装置を用いて、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認を行なうことができる。ここで、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作表示装置が装備されるブリッジ内は、ボースンストア内と比較して、作業環境や立入制限等の制約が少ない。そして、エンベロープ波形が表示される表示装置を用いて、超音波の送信区間のパワー、及び／又は、超音波の送信区間の立ち上がり速度や立ち下がり速度等を確認することができる。よって、超音波振動子、送信信号生成部及び接続ケーブルの状況確認を容易に行なうことができる。
【００２１】
また、本開示は、上記の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置と、前記超音波振動子で受信される受信信号のうち、前記超音波振動子からの超音波の送信区間について、出力された送信周波数値及び／又はパワー値を表示する送信パラメータ表示装置と、を備えることを特徴とする超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認システムである。
【００２２】
この構成によれば、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作表示装置が装備されるブリッジ内（船舶の操舵室の内部）において、送信周波数値及び／又はパワー値が表示される表示装置を用いて、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認を行なうことができる。ここで、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作表示装置が装備されるブリッジ内は、ボースンストア内と比較して、作業環境や立入制限等の制約が少ない。そして、送信周波数値及び／又はパワー値が表示される表示装置を用いて、超音波の送信区間の周波数及び／又は超音波の送信区間のパワーを確認することができる。よって、超音波振動子、送信信号生成部及び接続ケーブルの状況確認を容易に行なうことができる。
【００２３】
そして、空中での超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認を行なうにあたり、超音波振動子から空中へ照射される超音波のパワーを水中の物標の検出時より低いパワーとしているため、水中の負荷がない状態でも超音波振動子の劣化や破損を引き起こすことがない。
【発明の効果】
【００２４】
このように、本開示によれば、（１）作業環境や立入制限等の制約を受けることなく、空中での超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認を容易にすること、（２）空中での動作確認において、超音波振動子及び超音波振動子制御装置の送信性能を確認すること、及び、（３）空中での動作確認において、超音波振動子の劣化や破損を引き起こさないことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本開示の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認システムの構成を示す図である。
【図２】本開示の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置の構成を示す図である。
【図３】本開示の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認処理の手順を示す図である。
【図４】本開示のエンベロープ波形出力部及び送信パラメータ出力部の処理を示す図である。
【図５】本開示の送信周波数校正部の処理を示す図である。
【図６】本開示の送信パワー制御部の処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。
【００２７】
本開示の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認システムの構成を図１に示す。動作確認システムＣは、船舶Ｓに搭載され、超音波振動子１、動作確認装置２及び表示装置３から構成される。超音波振動子制御装置は、図１に図示されていないが、超音波振動子１を制御する送信信号生成部２１を含んでいる。
【００２８】
船舶Ｓは、陸上でのドライドック状態にある。超音波振動子１は、船舶Ｓの船底に装備される。動作確認装置２は、船舶Ｓのボースンストア内（船舶の船首の内部）に装備され、超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の空中動作確認を行なう。表示装置３は、船舶Ｓのブリッジ内（船舶の操舵室の内部）に装備され、超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作確認結果を表示する。
【００２９】
本開示の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置の構成を図２に示す。本開示の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認処理の手順を図３に示す。図１に示した動作確認装置２は、図２に示したように、送信信号生成部２１、受信信号取得部２２、エンベロープ波形出力部２３、送信パラメータ出力部２４、送信周波数校正部２５及び送信パワー制御部２６から構成され、図３に示したように、ステップＳ１の後にステップＳ２〜Ｓ７を実行する。
【００３０】
まず、ユーザ又はメンテナンス者は、陸上でのドライドック状態において、超音波振動子１を船舶Ｓの船底に装備する（ステップＳ１）。送信信号生成部２１は、超音波振動子１から空中へ照射される超音波のパワーが、水中の物標の検出時における超音波振動子１から水中へ照射される超音波のパワーより低くなるように（例えば、物標検出時の〜１％のパワー）、超音波振動子１から空中へ照射される超音波が生成されるための、自装置２から超音波振動子１へ送信される送信信号を生成する（ステップＳ２）。受信信号取得部２２は、超音波振動子１から自装置２へ提供される受信信号を取得する（ステップＳ３）。
【００３１】
エンベロープ波形出力部２３は、超音波振動子１で受信される受信信号のうち、超音波振動子１からの超音波の送信区間について、データ量を低減してエンベロープ波形を表示のために出力する（ステップＳ４）。送信パラメータ出力部２４は、超音波振動子１で受信される受信信号のうち、超音波振動子１からの超音波の送信区間について、送信周波数値及び／又はパワー値を表示のために出力する（ステップＳ５）。表示装置３は、超音波振動子１で受信される受信信号のうち、超音波振動子１からの超音波の送信区間について、表示のために出力されたエンベロープ波形、送信周波数値及び／又はパワー値を表示する。本開示のエンベロープ波形出力部及び送信パラメータ出力部の処理を図４に示す。
【００３２】
超音波振動子１で受信される受信信号のうちの、超音波振動子１からの超音波の送信区間とは、超音波振動子１が送信信号により振動している期間である。超音波振動子１で受信される受信信号のうちの、超音波振動子１での超音波の受信区間とは、超音波振動子１が反射波の受信を待機している期間である。ただし、空中での超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認において、超音波振動子１から空中へ照射される超音波のパワーは低く、空中での超音波の減衰率は高く、空中と振動素子のインピーダンスは不整合であるため、超音波振動子１で受信される受信信号のうちの、超音波振動子１での超音波の受信区間で反射波はほとんど観測されない。
【００３３】
図４の左欄には、エンベロープ波形出力部２３がデータ量を低減する前の超音波振動子１で受信される受信信号を示す。送信パラメータ出力部２４は、超音波振動子１で受信される受信信号のうちの、超音波振動子１からの超音波の送信区間について、送信周波数値及び／又はパワー値を出力する。表示装置３は、超音波振動子１で受信される受信信号のうちの、超音波振動子１からの超音波の送信区間について、送信周波数値及び／又はパワー値を表示する。よって、超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作表示装置３が装備されるブリッジ内（船舶の操舵室の内部）において、送信周波数値及び／又はパワー値が表示される表示装置３を用いて、超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作確認を行なうことができる。ここで、超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作表示装置３が装備されるブリッジ内は、ボースンストア内と比較して、作業環境や立入制限等の制約が少ない。
【００３４】
そして、送信周波数値及び／又はパワー値が表示される表示装置３を用いて、超音波の送信区間の周波数及び／又は超音波の送信区間のパワーを確認することができる。よって、超音波振動子１、送信信号生成部２１及び接続ケーブル４（図５及び図６を参照）の状況確認を容易に行なうことができる。例えば、送信周波数が想定される周波数と異なるときには、超音波振動子１の周波数特性及び／又は送信信号生成部２１の周波数設定の不具合の可能性を確認することができる。そして、超音波の送信区間のパワーが想定されるパワーより低いときには、超音波振動子１の振動特性の不具合の可能性を確認することができる。さらに、超音波の送信区間のパワーが０に近いパワーであるときには、超音波振動子１の劣化や破損、送信信号生成部２１のショート、及び／又は、ケーブル４の断線の不具合の可能性を確認することができる。
【００３５】
なお、空中での超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作確認において、超音波振動子１から空中へ照射される超音波のパワーは低いが、送信周波数の測定精度に問題はない。
【００３６】
図４の右欄には、エンベロープ波形出力部２３がデータ量を低減した後のエンベロープ波形を示す。エンベロープ波形出力部２３は、超音波振動子１で受信される受信信号のうちの、超音波振動子１からの超音波の送信区間について、Ａ／Ｄサンプリング処理を行なった後に、デシメーション処理又はローパスフィルタ処理等を行なうことにより、データ量を低減してエンベロープ波形を出力する。表示装置３は、超音波振動子１で受信される受信信号のうちの、超音波振動子１からの超音波の送信区間について、エンベロープ波形を出力する。よって、超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作表示装置３が装備されるブリッジ内（船舶の操舵室の内部）において、エンベロープ波形が表示される表示装置３を用いて、超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作確認を行なうことができる。ここで、超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作表示装置３が装備されるブリッジ内は、ボースンストア内と比較して、作業環境や立入制限等の制約が少ない。
【００３７】
そして、エンベロープ波形が表示される表示装置３を用いて、超音波の送信区間のパワー、及び／又は、超音波の送信区間の立ち上がり速度や立ち下がり速度等を確認することができる。よって、超音波振動子１、送信信号生成部２１及び接続ケーブル４の状況確認を容易に行なうことができる。例えば、超音波の送信区間のパワーが想定されるパワーより低いときには、超音波振動子１の振動特性の不具合の可能性を確認することができる。そして、超音波の送信区間のパワーが０に近いパワーであるときには、超音波振動子１の劣化や破損、送信信号生成部２１のショート、及び／又は、ケーブル４の断線の不具合の可能性を確認することができる。さらに、超音波の送信区間の立ち上がり速度や立ち下がり速度が想定される速度と異なるときには、超音波振動子１の周波数特性の不具合の可能性を確認することができる。
【００３８】
なお、空中での超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作確認において、超音波振動子１から空中へ照射される超音波のパワーは低いが、超音波の送信区間の立ち上がり速度や立ち下がり速度の測定精度に問題はない。
【００３９】
また、超音波の送信区間の立ち上がり速度を確認するのは、超音波振動子１に高周波が印加されることを確実に回避し、超音波振動子１の発熱を確実に防止するためである。一方、超音波の送信区間の立ち下がり速度を確認するのは、超音波振動子１の残留自己共振を確実に抑圧し、超音波振動子１の送受切替を確実に速くするためである。
【００４０】
また、超音波の送信区間のパワーを確認するためには、超音波の送信区間が長いときには、データ量の低減程度を大きめにしてもよい。一方、超音波の送信区間の立ち上がり速度や立ち下がり速度を確認するためには、立ち上がり区間や立ち下がり区間が短いことから、データ量の低減程度を小さめにすることが望ましい。
【００４１】
送信周波数校正部２５は、超音波振動子１で受信される受信信号のうち、超音波振動子１からの超音波の送信区間について、測定される送信周波数と想定される送信周波数の間の差分に基づいて、送信周波数を校正する（ステップＳ６）。本開示の送信周波数校正部の処理を図５に示す。
【００４２】
送信パラメータ出力部２４が測定する送信周波数と、送信信号生成部２１が想定する送信周波数は、本来は等しいはずであるが、実際は異なることがある。送信信号生成部２１及び／又は超音波振動子１において、意図しない周波数シフトが起こり得るからである。
【００４３】
そこで、送信周波数校正部２５は、送信パラメータ出力部２４が測定する送信周波数と、送信信号生成部２１が想定する送信周波数と、の間の差分に基づいて、送信周波数を校正する。例えば、送信パラメータ出力部２４が測定する送信周波数が、送信信号生成部２１が想定する送信周波数より若干高ければ、送信周波数校正部２５は、校正後の送信周波数を校正前の送信周波数より若干低くする。一方で、送信パラメータ出力部２４が測定する送信周波数が、送信信号生成部２１が想定する送信周波数より若干低ければ、送信周波数校正部２５は、校正後の送信周波数を校正前の送信周波数より若干高くする。
【００４４】
このように、送信周波数を正確な値に校正することができるため、ドップラー周波数（送信周波数と受信周波数の差分）の測定精度を向上させることができる。
【００４５】
なお、空中での超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作確認において、超音波振動子１から空中へ照射される超音波のパワーは低いが、送信周波数の測定精度及び校正精度に問題はない。
【００４６】
送信パワー制御部２６は、自装置２から超音波振動子１へ送信される送信信号に対する、超音波振動子１から自装置２へ反射される反射信号のパワーに基づいて、自装置２から超音波振動子１へ送信される送信信号のパワーを制御する（ステップＳ７）。本開示の送信パワー制御部の処理を図６に示す。
【００４７】
図４に示した超音波の送信区間における受信信号のパワーは、動作確認装置２から超音波振動子１への送信信号と、超音波振動子１から動作確認装置２への反射信号と、の合成信号のパワーである。ここで、送信信号のパワーが高いときには、超音波振動子１に高電圧が印加されるため、送信信号のパワーが超音波のパワーに有効に変換されず、反射信号のパワーが高くなる。一方で、送信信号のパワーが低いときでも、ケーブル４の長さや使用する周波数によっては、合成信号のパワーが高くなり、超音波振動子１に高電圧が印加されるため、送信信号のパワーが超音波のパワーに有効に変換されず、反射信号のパワーが高くなる。
【００４８】
そこで、送信パワー制御部２６は、自身が測定する合成信号のパワーと、送信信号生成部２１が想定する送信信号のパワーと、の間の差分として算出する反射信号のパワーに基づいて、送信信号のパワーを制御する。例えば、自身が算出した反射信号のパワーが高ければ、送信パワー制御部２６は、制御後の送信信号のパワーを制御前の送信信号のパワーより低くする。一方で、自身が算出した反射信号のパワーが低ければ、送信パワー制御部２６は、制御後の送信信号のパワーを制御前の送信信号のパワーより高くしてもよい。
【００４９】
このように、送信パワーを高過ぎない値に制御することができるため、超音波振動子１に高過ぎない値の送信パワーを印加することができる。
【００５０】
なお、空中での超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作確認において、超音波振動子１から空中へ照射される超音波のパワーは低い。しかし、空中での超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作確認において、反射信号のパワーが高ければ、水中での超音波振動子１の通常運用においても、送信パワー制御部２６は、送信信号のパワーを低めにすることが望ましい。一方で、空中での超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作確認において、反射信号のパワーが低ければ、水中での超音波振動子１の通常運用においても、送信パワー制御部２６は、送信信号のパワーを高めにしてもよい。
【００５１】
また、超音波振動子１を構成する振動素子は、単数であってもよく、複数であってもよい。超音波振動子１を構成する振動素子が複数であるときには、各振動素子の共振周波数が等しいとしても、各振動素子の指向方向が異なるならば、各振動素子の動作確認は、並行に行なってもよく、独立に行なってもよい。各振動素子の動作確認を並行に行なうときには、超音波振動子１の動作確認を迅速に行なうことができる。各振動素子の動作確認を独立に行なうときには、いずれの振動素子に不具合があるか確実に確認することができる。
【００５２】
また、超音波振動子１及び超音波振動子制御装置の動作確認は、本実施形態では、超音波振動子１を船舶Ｓの船底に装備する時点に行なっているが、変形例として、超音波振動子１を点検する時点に行なってもよく、超音波振動子１を交換する時点に行なってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本開示の超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認装置及び動作確認方法は、陸上でのドライドック状態等における、空中での超音波振動子及び超音波振動子制御装置の動作確認に適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
Ｓ：船舶
Ｃ：動作確認システム
１：超音波振動子
２：動作確認装置
３：表示装置
４：ケーブル
２１：送信信号生成部
２２：受信信号取得部
２３：エンベロープ波形出力部
２４：送信パラメータ出力部
２５：送信周波数校正部
２６：送信パワー制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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