JP2016156685A - ソーナー、及びインピーダンス特性切り替え方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ソーナーを使用する環境に設置した後でも、無効電力の発生を抑え、送波効率の低下を抑制可能なソーナー、及びインピーダンス特性切り替え方法を提供すること。
【解決手段】インピーダンス調整回路３により、印加される調整信号に基づき入力インピーダンスが可変な入力端子に入力される送信信号を出力し、送波器４により、インピーダンス調整回路の出力した送信信号を音響信号に変換して外部に送波し、パワー出力制御部２により、入力端子の側を見たインピーダンスの所定周波数での位相を測定し、その絶対値を所定の値以内にするための調整信号を、送信信号とともにインピーダンス調整回路に供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ソーナー、及びインピーダンス特性切り替え方法に関し、ソーナーを使用する環境に設置した後でも、無効電力の発生を抑え、送波効率の低下を抑制可能なソーナー、及びインピーダンス特性切り替え方法に関する。

ソーナー等の超音波による音響信号を送波する装置は、送波する信号を電力増幅回路等により電力増幅し、この電力増幅した信号を超音波振動子等の送波器により送波する。このとき、電力増幅回路と送波器との間でインピーダンスが整合していないと、無効電力が大きくなり送波効率が低下する。

電力増幅回路と送波器との間にインピーダンスを整合させるための整合回路を設置して信号を送波するようにした技術が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示の超音波センサ駆動回路は、信号発生回路と増幅器と整合回路を備える。信号発生回路により発生した高周波信号は、増幅器により増幅される。この増幅された高周波信号は、増幅器と超音波振動子とのインピーダンス整合を行う整合回路を介して、超音波振動子に入力される。超音波振動子は高周波信号に従って送波する。このように、増幅器と超音波振動子との間に整合回路を入れることにより無効電力の発生を抑え、送波効率の低下を抑制するようにしている。

国際公開第２０１３／１６８５９７号

上述した特許文献１に開示の超音波センサ駆動回路は、インピーダンスを整合させるための整合回路を増幅器と送波器との間に、単に設置して送波効率の低下を抑制するようにしている。

そして、通常、超音波を送波するソーナー等の装置（以後、ソーナーと記載する）は、増幅器と送波器との間にインピーダンス調整回路を設置している。そして、このソーナーを使用する環境に設置する前（搭載前）に、インピーダンス調整回路を所定の条件に基づき予め調整することによりインピーダンス調整回路以降のインピーダンスを調整して送波効率の低下を抑制するようにしている。インピーダンス調整回路以降とは、インピーダンス調整回路と送波器とを直列したものである。具体的には、インピーダンス調整回路と送波器とを直列したもののインピーダンスの位相（θ）（リアクタンス成分）を小さくする（０に近づける）ようにインピーダンス調整回路を予め調整している。つまり、このインピーダンスに発生する無効電力はＶＩｓｉｎθ（ここで、Ｖ：電圧、Ｉ：電流）であり、ｓｉｎθに比例しているので、無効電力を小さくするように調整している。

しかし、ソーナー（すなわち送波器）が使用される水中深度、ソーナーを搭載した船の曳航速度、ソーナーを使用する近辺の海上・海中の水温や水流等の環境条件等の各種要因により、送波器のインピーダンス特性は変化する。

このため、インピーダンス調整回路以降のインピーダンスを調整したソーナーを使用する環境に設置した場合、ソーナー設置後の送波器のインピーダンス特性が変化する。このため、インピーダンス調整回路以降のインピーダンスが変化し、これにより無効電力が発生するおそれがある。無効電力の発生は、ソーナーの送波効率の低下につながる。

本発明の目的は、上記課題を解決して、ソーナーを使用する環境に設置した後でも、無効電力の発生を抑え、送波効率の低下を抑制することができるソーナー、及びインピーダンス特性切り替え方法を提供することである。

本発明のソーナーは、印加される調整信号に基づき入力インピーダンスが可変な入力端子に入力される送信信号を出力するインピーダンス調整回路と、前記インピーダンス調整回路の出力した前記送信信号を音響信号に変換して外部に送波する送波器と、前記入力端子の側を見たインピーダンスの前記所定周波数での位相を測定し、その絶対値を所定の値以内にするための前記調整信号を、前記送信信号とともに前記インピーダンス調整回路に供給するパワー出力制御部と、を備えている。

本発明のインピーダンス特性切り替え方法は、送信信号を、インピーダンス調整回路を介して送波器から音響信号として送波するソーナーのインピーダンス特性切り替え方法において、前記インピーダンス調整回路の入力端子の側から見た前記インピーダンス調整回路以降のインピーダンスを演算し、前記インピーダンスの示す所定周波数での位相を所定の値以内にするように前記インピーダンス調整回路のインピーダンスを切り替える。

本発明によれば、ソーナーを使用する環境に設置した後でも、無効電力の発生を抑え、送波効率の低下を抑制することができるソーナー、及びインピーダンス特性切り替え方法を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るソーナーの一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るソーナーの一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るソーナーの動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係るソーナーの動作のサブルーチンの一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係るソーナーに使用されるインピーダンス調整回路の一例を示す図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るソーナーの一例を示す図である。

本実施の形態に係るソーナー１は、インピーダンス調整回路３と、送波器４と、パワー出力制御部２とにより構成される。

インピーダンス調整回路３は、送信信号を受けて出力するとともに、調整信号（以降インピーダンス切り替え指示と記載する）に基づき自身のインピーダンスを切り替える。

送波器４は、所定のインピーダンスを有し、インピーダンス調整回路３の出力した送信信号（電気信号）を音響信号に変換し、所望の送信ビームにして外部（水中等）に送波するトランスデューサーである。

パワー出力制御部２は、送信信号を発生してインピーダンス調整回路３に出力する。

また、パワー出力制御部２は、自身のソーナー１を使用する環境に設置した後にインピーダンス調整回路３の入力段の電気特性を測定してインピーダンス調整回路３以降のインピーダンス（ソーナー１（送波器４）の使用環境への搭載後のインピーダンス）を演算する。インピーダンス調整回路３以降のインピーダンスとは、パワー出力制御部２からインピーダンス調整回路３の入力側を見たインピーダンスのことであり、インピーダンス調整回路３と送波器４とを直列したもののインピーダンスを示す。そして、このインピーダンスの示す所定周波数での位相を算出する。この位相が０に近い所定の値以上であった場合、所定の値以内にするためのインピーダンス切り替え指示を、インピーダンス調整回路３に出力する。所定周波数とは、例えば、このソーナー１で使用する周波数であり、１ｋＨｚから１００ｋＨｚ内の周波数であるが、これらの周波数に限定されない。

ここで、ソーナー１の動作を説明する。

パワー出力制御部２により、ソーナー１を使用する環境（水中等）に設置した後に、インピーダンス調整回路３の入力段の電気特性を測定してインピーダンス調整回路３以降のインピーダンス（第１のインピーダンス）を演算する。例えば、インピーダンス調整回路３の入力段における電圧（Ｖ）と、電流（Ｉ）を測定し、この電圧と電流に基づきインピーダンス調整回路３以降のインピーダンス（Ｚ１＝Ｖ/Ｉ＝Ｒ１+ｊＸ１）を演算する。ここで、Ｒはレジスタンス、Ｘはリアクタンスである。そして、このインピーダンスの示す所定周波数での位相（θ１＝アークタンジェント（Ｘ１／Ｒ１））を演算する。

そして、この位相が所定の値を超えている場合(（｜θ１｜）＞Δθ）)に、インピーダンス調整回路３の入力段におけるインピーダンスの位相を０に近い所定の値以内にするためのインピーダンス切り替え指示を、インピーダンス調整回路３に出力する。

インピーダンス調整回路３は、このインピーダンス切り替え指示に基づき、このインピーダンスの位相を０に近い所定の値以内にする（例えば０に近づける）ように自身のインピーダンスを切り替える。

そして、パワー出力制御部２から出力された送信信号が、インピーダンス調整回路３以降のインピーダンスの位相が所定の値以内になっているインピーダンス調整回路３を介して送波器４から音響信号として外部（水中等）に送波される。

このように、本発明の第１の実施の形態によれば、ソーナーを使用する環境に設置した後に、インピーダンス調整回路の入力段におけるインピーダンスの位相を０に近い所定の値以内にするようにしている。このため、ソーナーを使用する環境に設置した後でも、無効電力の発生が抑えられ、送波効率の低下を抑制することができる。
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係るソーナーの一例を示す図である。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態のソーナー１のパワー出力制御部２をより具体化したものである。主に第１の実施の形態と相違する部分について説明する。

本実施の形態に係るソーナー１は、インピーダンス調整回路３と、送波器４と、パワー出力制御部２とにより構成される。パワー出力制御部２は、送信信号発生回路５と、電力増幅回路６と、電気特性測定回路８と、電気特性制御回路７とにより構成される。

送信信号発生回路５は、送信信号を発生する。

電力増幅回路６は、発生した送信信号を増幅してインピーダンス調整回路３に出力し、インピーダンス測定指示を受け所定の電力をインピーダンス調整回路３に出力する。また、電力増幅回路６は、インピーダンス調整回路３がインピーダンス切り替え指示に基づき自身のインピーダンスを切り替える前に電力増幅回路６がインピーダンス調整回路３に出力していた電圧のレベルを電気特性制御回路７が求めた比率（ＲＡ）に応じた電圧レベルにしてインピーダンス調整回路３に出力する。つまり、電圧に対する増幅率を電気特性制御回路７が求めた比率（ＲＡ）に応じて変える。

電気特性測定回路８は、ユーザーの操作に基づき、電力増幅回路６にインピーダンス測定指示を出力し、インピーダンス調整回路３の入力段の電気特性を測定してインピーダンス（第１のインピーダンス）を演算する。
また、電気特性測定回路８は、インピーダンス調整回路３がインピーダンス切り替え指示に基づき自身のインピーダンスを切り替えた後（調整後）に、インピーダンス調整回路３の入力段の電気特性を測定して演算したインピーダンスを第２のインピーダンスとする。

電気特性制御回路７は、第１インピーダンスの示す位相（第１の位相）が所定の値を超えている場合、インピーダンス切り替え指示を、インピーダンス調整回路３に出力する。

電気特性制御回路７は、複数のインダクタンス値にそれぞれ対応する、複数のスイッチのオン、オフの組を示す情報を有し、この情報に基づき、複数のスイッチのオン、オフを指示することによりインピーダンス調整回路３のインピーダンスを切り替える。

また、電気特性制御回路７は、電気特性測定回路８が演算した第３のインピーダンスの絶対値を算出し、第１のインピーダンスを取得してこの絶対値を算出し、第３のインピーダンスの絶対値と第１のインピーダンスの絶対値との比率（ＲＡ）を求める。

インピーダンス調整回路３は、電気特性制御回路７から、インピーダンス切り替え指示に応じた複数のスイッチにそれぞれ対応するオン、オフの指示を受け、この指示に基づき予め備えた各スイッチを切り替えることにより、インピーダンスを切り替える。

次に、本実施の形態のソーナーの動作を、図３、図４、図５を使用して説明する。

図３は、本発明の第２の実施の形態に係るソーナーの動作の一例を示すフローチャートである。

図４は、本発明の第２の実施の形態に係るソーナーの動作のサブルーチンの一例を示すフローチャートである。

図５は、インピーダンス調整回路の一例を示す図である。この回路は、複数のスイッチ（ＳＷ１からＳＷ５）と複数インダクタンス（Ｌ１からＬ４（例えばＬ＝１０ｍＨ（ヘンリー）から３２ｍＨ）と一つのキャパシタンス（Ｃ１（例えば、数十μＦ（ファラッド）から数百μＦ））とにより構成されている。インダクタンス及びキャパシタンスの値は、この値にこだわることなく、実験等により適宜決めてよい。複数のスイッチを切り替えることにより自身のインピーダンスを切り替える。例えば、ＳＷ１とＳＷ２をオン、ＳＷ３とＳＷ４とＳＷ５をオフすることにより、出力側（送波器４）に並列にＬ２が接続され、インピーダンス調整回路３のインピーダンスはＺ＝ｊωＬ２となる。ここでω＝２πｆ、ｆはこのソーナー１で使用する周波数（所定周波数）であり、例えば１ｋＨｚから１００ｋＨｚ内の任意の周波数である。また、ＳＷ１とＳＷ３をオン、ＳＷ２とＳＷ４とＳＷ５をオフすることにより、出力側に並列にＬ２+Ｌ３が接続され、インピーダンス調整回路３のインピーダンスはインピーダンスＺ＝ｊω（Ｌ２+Ｌ３）となる。

図３のステップＳ１では、ユーザーの操作等に基づき、ソーナー１を使用する環境に設置し、設置した後に、ユーザーの操作により、第１のインピーダンスを測定する。すなわち、電気特性測定回路８は、ユーザーの操作により、例えば操作部（不図示）から、インピーダンス測定指示を受ける。そして、このインピーダンス測定指示を、電力増幅回路６に出力し、所定の電力をインピーダンス調整回路３に出力させる。そして、インピーダンス調整回路３の入力段の電気特性を測定して、インピーダンス調整回路３以降のインピーダンス（第１のインピーダンス：Ｚ１＝Ｖ/Ｉ＝Ｒ１+ｊＸ１）を演算する。ここで、Ｒはレジスタンス、Ｘはリアクタンスである。

図３のステップＳ２では、電気特性制御回路７により、第１のインピーダンスの位相（第１の位相）を演算する。すなわち、電気特性制御回路７は、第１のインピーダンス（Ｚ１＝Ｒ１+ｊＸ１）の示す所定周波数での位相（第１の位相：θ１＝アークタンジェント（Ｘ１／Ｒ１））を演算する。

図３のステップＳ３では、電気特性制御回路７は、第１の位相の絶対値が所定の値（Δθ）を超えているか否か（（｜θ１｜）＞Δθ）を調べる。所定の値（Δθ）は、例えば２°程度である。この値にこだわることなく、実験等により適宜決めてよい。調べた結果が、所定の値（Δθ）を超えている場合は、ステップＳ４に進む。調べた結果が、所定の値（Δθ）未満の場合には、ステップＳ８に進む。

図３のステップＳ４では、位相調整サブルーチンを呼び、電気特性制御回路７により、インピーダンス切り替え指示をインピーダンス調整回路３に出力し、インピーダンス調整回路３の入力段における第１のインピーダンスの第１の位相を０に近い所定の値以内にする。

すなわち、図４で示す位相調整サブルーチンは以下である。

図４のステップＡ１では、電気特性制御回路７が予め備えた、複数のインダクタンス値にそれぞれ対応するインピーダンス調整回路３の複数のスイッチのオン、オフの組を示す各情報を示す番号Ｎに１を設定する（Ｎ＝１）。すなわち、１番目のスイッチのオン、オフの組を指定する。

図４のステップＡ２では、電気特性制御回路７は、Ｎの示す番号の、スイッチのオン、オフの組を選ぶ。そして、このスイッチのオン、オフを示す切り替え信号を、インピーダンス調整回路３に出力する。

図４のステップＡ３では、図５で示すインピーダンス調整回路３により、切り替え信号を受け、この信号に従い各スイッチをオンあるいはオフする。これにより、インピーダンス調整回路３のインピーダンスが切り替えられる。

図４のステップＡ４では、電気特性測定回路８は、電気特性制御回路７から切り替え信号を受け、所定の時間（インピーダンス調整回路３の切り替えが済むまでの時間）のディレイを置き、インピーダンス調整回路３の入力段の電気特性を測定して、インピーダンス調整回路３以降のインピーダンス（第１のインピーダンス）を演算する。

図４のステップＡ５では、電気特性制御回路７は、第１のインピーダンスの示す所定周波数での位相（第１の位相）を演算する。

図４のステップＡ６では、電気特性制御回路７は、第１の位相の絶対値が所定の値（Δθ）を超えているか否か（（｜θ１｜）＞Δθ）を調べる。調べた結果が、所定の値（Δθ）を超えている場合は、ステップＡ７へ進む。調べた結果が、所定の値（Δθ）未満の場合には、終了し、本サブルーチンから抜ける。

図４のステップＡ７では、複数のスイッチのオン、オフの組を示す番号Ｎに１を加え、ステップＡ２へ戻る。本例では、ステップＡ１からステップＡ７の処理を何回か繰り返すことにより、第１の位相が所定の値（Δθ）未満になる、インピーダンス調整回路３のインピーダンスが見つかるものとする。

ここで、図３で示す処理に戻って説明する。

図３のステップＳ５では、電気特性測定回路８により、インピーダンス調整回路３の入力段における第１のインピーダンスの第１の位相が０に近い所定の値以内になったことを示す信号を、電気特性制御回路７から受ける。そして、インピーダンス調整回路３の入力段の電気特性を測定して、インピーダンス調整回路３以降のインピーダンス（第２インピーダンス）を演算する。

図３のステップＳ６では、電気特性制御回路７により、第２のインピーダンスと第１のインピーダンスの絶対値をそれぞれ算出し、絶対値の比率（ＲＡ）＝（第２のインピーダンスの絶対値（｜Ｚ２｜）／第１のインピーダンスの絶対値（｜Ｚ１｜））を求める。

図３のステップＳ７では、電気特性制御回路７により、電力増幅回路６に比率（ＲＡ）を通知し、電力増幅回路６に対し、電圧の増幅率を比率（ＲＡ）倍させる。

この処理は、次の理由により行う。インピーダンス調整後の第２のインピーダンスがインピーダンス調整前の第１のインピーダンに比べて大きい場合には、インピーダンス調整後にインピーダンス調整回路３に供給する電流が比率（ＲＡ）分少なくなる。例えば、インピーダンス調整回路３の入力電圧Ｖｉｎを一定とした場合、入力電流Ｉｉｎが比率（ＲＡ）分少なくなると、インピーダンス調整回路３への入力電力が小さくなり、送信信号の送信特性が低下するおそれが出てくる。これを抑制するために、電力増幅回路６の電圧の増幅率を比率（ＲＡ）倍させる。

図３のステップＳ８では、その後、ユーザーの操作に基づいてソーナー１の運用が開始され、送信信号発生回路５が発生した送信信号を、電力増幅回路６が増幅し、この増幅された送信信号が、インピーダンス調整回路３以降のインピーダンスの位相が所定の値以内になっているインピーダンス調整回路３を介して送波器４から音響信号として外部（水中等）に送波される。

このように、本発明の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で取得した効果に加え、次のような効果がある。すなわち、インピーダンス調整回路以降のインピーダンスの位相を０に近い所定の値以内にしたときに、このインピーダンスの増大した割合（比率ＲＡ）に応じて減少したインピーダンス調整回路への入力電流により、インピーダンス調整回路への入電力が減少する。これを補うため、インピーダンス調整回路への入力電圧を比率ＲＡ倍させ、入力電力の減少を抑制する。このため、インピーダンス調整回路以降のインピーダンスの位相を０に近い所定の値以内にしたときにも、送信信号の送信特性が低下するおそれがない。

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
印加される調整信号に基づき入力インピーダンスが可変な入力端子に入力される送信信号を出力するインピーダンス調整回路と、
前記インピーダンス調整回路の出力した前記送信信号を音響信号に変換して外部に送波する送波器と、
前記入力端子の側を見たインピーダンスの前記所定周波数での位相を測定し、その絶対値を所定の値以内にするための前記調整信号を、前記送信信号とともに前記インピーダンス調整回路に供給するパワー出力制御部と、
を備えたことを特徴とするソーナー。
（付記２）
前記パワー出力制御部は、前記インピーダンス（第１のインピーダンス）の示す前記位相が前記所定の値を超えている場合に、前記位相を前記所定の値以内にするための前記調整信号を、前記インピーダンス調整回路に出力する、
ことを特徴とする付記１記載のソーナー。
（付記３）
前記パワー出力制御部は、
前記送信信号を発生する送信信号発生回路と、
発生した前記送信信号を増幅して前記インピーダンス調整回路に出力し、インピーダンス測定指示を受け所定の電力を前記インピーダンス調整回路に出力する電力増幅回路と、
ユーザーの操作に基づき、前記電力増幅回路に前記インピーダンス測定指示を出力し、前記インピーダンス調整回路の入力段の電気特性を測定して前記インピーダンスを演算する電気特性測定回路と、
前記インピーダンスの示す前記位相が前記所定の値を超えている場合に、前記調整信号を、前記インピーダンス調整回路に出力する電気特性制御回路と、
を備えたことを特徴とする付記２記載のソーナー。
（付記４）
前記電気特性測定回路により、前記インピーダンス調整回路が前記調整信号に基づき自身のインピーダンスを切り替えた後に、前記インピーダンス調整回路の入力段の電気特性を測定して演算したインピーダンスを第２のインピーダンスとし、
前記電気特性制御回路により、この第２のインピーダンスの絶対値を算出し、自身のソーナーを使用する環境に設置した後に演算した前記インピーダンス（第１のインピーダンス）を取得してこの絶対値を算出し、前記第２のインピーダンスの絶対値と前記第１のインピーダンスの絶対値との比率を求め、
前記電力増幅回路により、前記インピーダンス調整回路が前記調整信号に基づき自身のインピーダンスを切り替える前に前記電力増幅回路が前記インピーダンス調整回路に出力していた電圧のレベルを前記比率に応じた電圧レベルにして該インピーダンス調整回路に出力する、
ことを特徴とする付記３記載のソーナー。
（付記５）
前記インピーダンス調整回路は、複数のスイッチにそれぞれ対応するオン、オフの指示を受け、この指示に基づき予め備えた各スイッチを切り替えることにより、前記インピーダンスを切り替える、
ことを特徴とする付記２、３又は４記載のソーナー。
（付記６）
前記電気特性制御回路は、複数のインダクタンス値にそれぞれ対応する、前記複数のスイッチのオン、オフの組を示す情報を有し、この情報に基づき、前記複数のスイッチのオン、オフを指示することにより前記インピーダンス調整回路の前記インピーダンスを切り替える、
ことを特徴とする付記５記載のソーナー。
（付記７）
送信信号を、インピーダンス調整回路を介して送波器から音響信号として送波するソーナーのインピーダンス特性切り替え方法において、
前記インピーダンス調整回路の入力端子の側から見た前記インピーダンス調整回路以降のインピーダンスを演算し、
前記インピーダンスの示す所定周波数での位相所定の値以内にするように前記インピーダンス調整回路のインピーダンスを切り替える、
ことを特徴とするソーナーのインピーダンス特性切り替え方法。
（付記８）
前記インピーダンス（第１のインピーダンス）の示す前記所定周波数での前記位相が前記所定の値を終えている場合に、前記位相を前記所定の値以内にするように前記インピーダンス調整回路のインピーダンスを切り替える、
ことを特徴とする付記７記載のソーナーのインピーダンス特性切り替え方法。
（付記９）
ユーザーの操作に基づき、所定の電力を前記インピーダンス調整回路に出力し、前記インピーダンス調整回路の入力段の電気特性を測定して前記インピーダンスを演算する、
ことを特徴とする付記８記載のソーナーのインピーダンス特性切り替え方法。
（付記１０）
前記インピーダンス調整回路が自身のインピーダンスを切り替えた後に、前記インピーダンス調整回路の入力段の電気特性を測定して演算したインピーダンスを第２のインピーダンスとし、
この第２のインピーダンスの絶対値を算出し、前記第１のインピーダンスを取得してこの絶対値を算出し、前記第２のインピーダンスの絶対値と前記第１のインピーダンスの絶対値との比率を求め、
前記インピーダンス調整回路が自身のインピーダンスを切り替える前に前記インピーダンス調整回路に出力していた電圧のレベルを前記比率に応じた電圧レベルにして該インピーダンス調整回路に出力する、
ことを特徴とする付記９記載のソーナーのインピーダンス特性切り替え方法。
（付記１１）
前記インピーダンス調整回路は、複数のスイッチにそれぞれ対応するオン、オフの指示を受け、この指示に基づき予め備えた各スイッチを切り替えることにより、前記インピーダンスを切り替える、
ことを特徴とする付記８、９又は１０記載のソーナーのインピーダンス特性切り替え方法。
（付記１２）
複数のインダクタンス値にそれぞれ対応する、前記複数のスイッチのオン、オフの組を示す情報に基づき、前記複数のスイッチのオン、オフを指示することにより前記インピーダンス調整回路の前記インピーダンスを切り替える、
ことを特徴とする付記１１記載のソーナーのインピーダンス特性切り替え方法。

１ ソーナー
２ パワー出力制御部
３ インピーダンス調整回路
４ 送波器
５ 送信信号発生回路
６ 電力増幅回路
７ 電気特性制御回路
８ 電気特性測定回路

Claims (10)

1. 印加される調整信号に基づき入力インピーダンスが可変な入力端子に入力される送信信号を出力するインピーダンス調整回路と、
   前記インピーダンス調整回路の出力した前記送信信号を音響信号に変換して外部に送波する送波器と、
   前記入力端子の側を見たインピーダンスの前記所定周波数での位相を測定し、その絶対値を所定の値以内にするための前記調整信号を、前記送信信号とともに前記インピーダンス調整回路に供給するパワー出力制御部と、
   を備えたことを特徴とするソーナー。
2. 前記パワー出力制御部は、前記インピーダンス（第１のインピーダンス）の示す前記位相が前記所定の値を超えている場合に前記位相を前記所定の値以内にするための前記調整信号を、前記インピーダンス調整回路に出力する、
   ことを特徴とする請求項１記載のソーナー。
3. 前記パワー出力制御部は、
   前記送信信号を発生する送信信号発生回路と、
   発生した前記送信信号を増幅して前記インピーダンス調整回路に出力し、インピーダンス測定指示を受け所定の電力を前記インピーダンス調整回路に出力する電力増幅回路と、
   ユーザーの操作に基づき、前記電力増幅回路に前記インピーダンス測定指示を出力し、前記インピーダンス調整回路の入力段の電気特性を測定して前記インピーダンスを演算する電気特性測定回路と、
   前記インピーダンスの示す前記位相が前記所定の値を超えている場合に、前記調整信号を、前記インピーダンス調整回路に出力する電気特性制御回路と、
   を備えたことを特徴とする請求項２記載のソーナー。
4. 前記電気特性測定回路により、前記インピーダンス調整回路が前記調整信号に基づき自身のインピーダンスを切り替えた後に、前記インピーダンス調整回路の入力段の電気特性を測定して演算したインピーダンスを第２のインピーダンスとし、
   前記電気特性制御回路により、この第２のインピーダンスの絶対値を算出し、自身のソーナーを使用する環境に設置した後に演算した前記インピーダンス（第１のインピーダンス）を取得してこの絶対値を算出し、前記第２のインピーダンスの絶対値と前記第１のインピーダンスの絶対値との比率を求め、
   前記電力増幅回路により、前記インピーダンス調整回路が前記調整信号に基づき自身のインピーダンスを切り替える前に前記電力増幅回路が前記インピーダンス調整回路に出力していた電圧のレベルを前記比率に応じた電圧レベルにして該インピーダンス調整回路に出力する、
   ことを特徴とする請求項３記載のソーナー。
5. 前記インピーダンス調整回路は、複数のスイッチにそれぞれ対応するオン、オフの指示を受け、この指示に基づき予め備えた各スイッチを切り替えることにより、前記インピーダンスを切り替える、
   ことを特徴とする請求項２、３又は４記載のソーナー。
6. 前記電気特性制御回路は、複数のインダクタンス値にそれぞれ対応する、前記複数のスイッチのオン、オフの組を示す情報を有し、この情報に基づき、前記複数のスイッチのオン、オフを指示することにより前記インピーダンス調整回路の前記インピーダンスを切り替える、
   ことを特徴とする請求項５記載のソーナー。
7. 送信信号を、インピーダンス調整回路を介して送波器から音響信号として送波するソーナーのインピーダンス特性切り替え方法において、
   前記インピーダンス調整回路の入力端子の側から見た前記インピーダンス調整回路以降のインピーダンスを演算し、
   前記インピーダンスの示す所定周波数での位相を所定の値以内にするように前記インピーダンス調整回路のインピーダンスを切り替える、
   ことを特徴とするソーナーのインピーダンス特性切り替え方法。
8. 前記インピーダンス（第１のインピーダンス）の示す前記所定周波数での前記位相が前記所定の値を終えている場合に、前記位相を前記所定の値以内にするように前記インピーダンス調整回路のインピーダンスを切り替える、
   ことを特徴とする請求項７記載のソーナーのインピーダンス特性切り替え方法。
9. ユーザーの操作に基づき、所定の電力を前記インピーダンス調整回路に出力し、前記インピーダンス調整回路の入力段の電気特性を測定して前記インピーダンスを演算する、
   ことを特徴とする請求項８記載のソーナーのインピーダンス特性切り替え方法。
10. 前記インピーダンス調整回路が自身のインピーダンスを切り替えた後に、前記インピーダンス調整回路の入力段の電気特性を測定して演算したインピーダンスを第２のインピーダンスとし、
    この第２のインピーダンスの絶対値を算出し、前記第１のインピーダンスを取得してこの絶対値を算出し、前記第２のインピーダンスの絶対値と前記第１のインピーダンスの絶対値との比率を求め、
    前記インピーダンス調整回路が自身のインピーダンスを切り替える前に前記インピーダンス調整回路に出力していた電圧のレベルを前記比率に応じた電圧レベルにして該インピーダンス調整回路に出力する、
    ことを特徴とする請求項９記載のソーナーのインピーダンス特性切り替え方法。

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